KR20020060931A - 기판검사장치 및 기판검사방법 - Google Patents

기판검사장치 및 기판검사방법 Download PDF

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아끼라 오가따
도요까즈 히와따시
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니혼 덴산 리드 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명은 다수의 피검사기판의 배선패턴의 검사를 고정밀도로 단시간에 실시할 수 있는 기판검사장치에 관한 것으로서,
기판검사장치(1)는 둘레가장자리부에 등간격으로 피검사기판(11)을 기준위치에 고정하는 4개의 홀더(13)가 설치된 회전테이블(61)을 90도 스텝으로 회전시켜서 각 홀더(13)를 테이블 주위에 등간격으로 설치된 반입부(2), 위치어긋남검출부(3), 검사부(4) 및 반출부(5)에 반송하고, 각 반송위치에서 피검사기판(11)의 반입,기준위치로부터의 어긋남량 검출, 기판검사 및 기판반출을 연속적으로 실시하는 구성으로 되어 있으며, 회전테이블(61)을 회전시키면서 반입부(2), 위치어긋남검출부(3), 검사부(4) 및 반출부(5)에서의 처리를 동시에 병행하여 실시하는 것으로 다수의 피검사기판(11)의 검사가 고정밀도이고 신속하게 실시되는 것을 특징으로 한다.

Description

기판검사장치 및 기판검사방법{Apparatus and Method For Probe Testing Printed Circuit Board}
본 발명은 프린트배선기판이나 IC패키지 등의 피검사기판의 회로패턴의 검사를 실시하는 기판검사장치 및 기판검사방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 프린트배선기판, IC패키지에 한정되지 않고 다층배선기판, 액정디스플레이나 플라즈마디스플레이용의 유리기판 등 여러 가지 기판상의 전기적 배선의 검사에 적용할 수 있다.
기판검사장치는 일반적으로 검사위치로의 피검사기판의 반입, 피검사기판의 배선패턴의 검사, 피검사기판의 검사위치로부터의 반출의 각 공정이 하나의 피검사기판마다 개별로 처리되도록 구성되어 있다.
상기 종래의 기판검사장치에서는 하나의 피검사기판의 반입, 검사, 반출의 각 공정이 개별로 처리되고, 하나의 피검사기판에 대하여 전체행정이 종료된 후 다음의 피검사기판의 검사를 위한 공정이 개시되어 있기 때문에 각 공정을 단축해도 전체의 검사시간을 단축하는 데는 한계가 있으며, 다수의 피검사기판의 검사를 실시하는 데 검사시간이 길어지는 점에서 문제가 있었다.
또 피검사기판의 배선패턴이 미세화, 고밀도화하는 경향에 있기 때문에 피검사기판을 검사위치에 반입했을 때에 생기는 위치어긋남에 기인하여 검사정밀도가 저하한다는 문제도 발생하고 있었다. 이 문제를 해소하기 위해 기판검사장치에 위치맞춤기능을 부가하고, 검사위치에 반입된 피검사기판의 위치어긋남을 보정하여 검사를 실시하는 구성으로 한 것이 제안되어 있다. 그러나 이 구성에서는 피검사기판의 위치맞춤시간이 여분으로 필요하게 되어 전체의 검사시간을 단축하는 데에서 지장으로 되고 있었다.
본 발명은 이러한 종래기술의 과제를 해결하는 것으로, 복수의 피검사기판의 배선패턴의 검사를 고정밀도로 단시간에 실시할 수 있는 기판검사장치 및 기판검사방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
청구항 1에 기재한 발명은, 반입위치, 위치어긋남검출위치, 검사위치 및 반출위치가 소정의 간격을 갖고 원주상에 설치되고, 소정 단위의 피검사기판이 이 원주를 따라서 소정의 간격으로 반송되며, 각 위치에서 상기 피검사기판의 반입, 그피검사기판의 기준위치로부터의 어긋남량의 검출, 그 피검사기판의 배선의 검사, 검사완료의 피검사기판의 반출이 병행처리되는 기판검사장치이며, 상기 원주와 동심으로 설치되고, 둘레가장자리부에 적어도 4개의 상기 소정 단위의 피검사기판을 지지하는 기판지지수단이 소정의 간격으로 설치된 회전테이블과, 상기 회전테이블의 각 기판지지수단에 지지된 피검사기판을 상기 반입위치로부터 위치어긋남검출위치, 검사위치 및 반출위치에 반송하기 위해 상기 회전테이블을 소정의 각도씩 회전구동하는 테이블구동장치와, 상기 반입위치에 설치되고, 상기 소정수의 피검사기판을 상기 회전테이블의 기판지지수단에 반입하는 반입장치와, 상기 위치어긋남검출위치에 설치되고, 상기 회전테이블에서 반송된 피검사기판의 기준위치로부터의 어긋남량을 검출하는 위치어긋남검출수단과, 상기 검사위치에 설치되고, 상기 회전테이블에서 반송되어 온 피검사기판의 배선을 검사지그를 통하여 검사하는 검사장치와, 상기 위치어긋남검출수단에서 검출된 어긋남량의 데이터에 의거하여 검사위치에 있어서의 피검사기판과 상기 검사지그의 상대위치를 보정하는 보정수단과, 상기 반출위치에 설치되고, 상기 회전테이블에서 반송되어 오는 검사완료피검사기판을 해당 회전테이블로부터 반출하는 반출수단을 구비한 것이다.
또한 상기 위치어긋남검출수단은 상기 피검사기판에 설치된 위치결정마크를 검출하는 마크검출수단과, 그 마크검출수단을 상기 회전테이블과 평행한 평면에서 구동하는 구동수단과, 상기 마크검출수단의 소정 위치로부터 마크를 검출하기까지의 이동량에 의거하여 상기 피검사기판의 기준위치로부터의 어긋남량을 연산하는 어긋남량연산수단으로 구성하면 좋다(청구항 2). 구체적으로는 상기 마크검출수단은 광축과 소정 크기의 시야를 갖는 촬상수단을 구비하고, 어긋남량연산수단은 상기 촬상수단이 상기 소정 위치로부터 피검사기판의 위치결정마크의 상을 시야내에 포착하기까지의 촬상수단의 이동량과 촬상수단의 시야내에 있어서의 위치결정마크의 상의 촬상수단의 광축으로부터의 어긋남량에 의거하여 피검사기판의 기준위치로부터의 어긋남량을 연산하는 구성으로 하면 좋다(청구항 3). 또 상기 마크검출수단을 그 기계적 원점에 위치결정하는 원점위치결정수단을 구비하고, 상기 피검사기판의 어긋남량은 그 기계적 원점을 원점으로 하는 좌표계상의 좌표로서 구하면 좋다(청구항 4).
상기 구성에 따르면, 회전테이블을 소정의 각도씩 회전구동함으로써 회전테이블에 설치된 복수개의 기판지지수단이 차례로 반입위치에 반송되고, 반입수단에서 소정수의 피검사기판이 회전테이블에 반입되며, 해당 기판지지수단에서 고정된다. 각 기판지지수단에 고정된 소정수의 피검사기판은 회전테이블의 회전에 의해 차례로 위치어긋남검출위치, 검사위치 및 반출위치에 반송된다.
위치어긋남검출위치에 반송된 피검사기판은 위치어긋남검출수단에 의해 기준위치로부터의 어긋남량이 검출된다. 이 위치어긋남량은 예를 들면 피검사기판에 설치된 위치결정마크를 위치어긋남검출위치에 설치된 마크검출수단에서 검출하고, 마크검출수단의 소정 위치로부터 마크를 검출하기까지의 이동량에 의거하여 어긋남량연산수단에서 연산된다. 구체적으로는 촬상수단에서 피검사기판의 위치결정마크를 촬상하고, 촬상수단이 소정 위치로부터 피검사기판의 위치결정마크를 시야내에 포착하기까지의 이동량과 촬상수단의 시야내에 있어서의 위치결정마크상의 촬상수단의 광축으로부터의 어긋남량에 의거하여 위치어긋남량이 연산된다.
위치어긋남검출위치로부터 검사위치에 피검사기판이 반송되면 위치어긋남검출위치에서 검출된 기준위치로부터의 어긋남량에 의거하여 검사지그의 구동을 제어함으로써 피검사기판과의 상대위치가 보정되어 해당 검사지그가 피검사기판에 설정되고, 이 검사지그를 통하여 피검사기판의 배선의 검사가 실시된다. 그리고 검사위치로부터 반출위치에 반송된 검사완료의 피검사기판은 반출수단에 의해 회전테이블로부터 반출된다.
이와 같이 각 위치에서 피검사기판의 반입, 위치어긋남검출, 검사, 반출이 동시에 병행처리되기 때문에 다수의 피검사기판의 배선의 검사를 단시간에 실시할 수 있다. 또한 검사위치에서는 위치어긋남검출수단에서 검출된 피검사기판의 기준위치로부터의 어긋남량으로 피검사기판에 대한 검사지그의 설정값을 보정하기 때문에 검사지그가 피검사기판에 대하여 정확히 설정되고, 검사가 높은 위치결정정밀도하에 실시되어 신뢰성이 높은 것으로 된다.
청구항 5에 기재한 발명은 청구항 3 또는 4에 기재한 기판검사장치에 있어서, 상기 회전테이블이 소정 각도 회전했을 때 상기 기계적 원점에 위치결정된 촬상수단의 광축과 설계상 소정 위치관계가 되는 회전테이블상의 위치에 형성된 원점마크와, 상기 회전테이블을 상기 소정 각도 회전했을 때에 있어서의 원점마크를 촬상수단에 의해 검출하고, 기계적 오차에 기인하는 원점마크와 촬상수단의 상대위치의 어긋남량을 구하는 보정어긋남량검출수단과, 그 어긋남량에 따라서 피검사기판의 기준위치로부터의 어긋남량데이터를 보정하는 보정수단을 구비한 것이다.
이 구성에 따르면, 기계가공이나 조립상의 오차에 기인하는 촬상수단과 회전테이블의 상대위치어긋남량이 산출되고, 그 상대위치어긋남량에 따라서 피검사기판의 기준위치로부터의 어긋남량이 보정된다. 그 결과 서로 독립된 구동계로 구동되는 촬상수단과 회전테이블의 상대위치어긋남이 보정되어 피검사기판의 어긋남량의 데이터의 신뢰성이 높아진다.
청구항 6에 기재한 발명은, 상기 기판검사장치에 있어서, 검사지그의 회전테이블에 면하는 소정 위치에 설치된 지그위치결정마크와, 검사지그를 기계적 원점에 설정하는 설정수단과, 회전테이블이 소정 각도 회전했을 때 기계적 원점에 있는 검사지그의 지그위치결정마크와 소정 위치관계가 되는 위치에 설치된 보조촬상수단과, 회전테이블이 소정 각도 회전하고, 보조촬상수단이 지그위치결정마크와 소정 위치관계에 설정되었을 때 검사지그를 구동하고, 보조촬상수단이 소정 기준위치로부터 지그위치결정마크의 상을 시야내에 포착하기까지의 검사지그의 이동량과 보조촬상수단의 시야내에 있어서의 지그위치결정마크상의 보조촬상수단의 광축에 대한 위치정보로부터 검사지그와 회전테이블의 상대위치어긋남량을 연산하는 연산수단을 구비한 것이다.
이 구성에 따르면, 검사지그를 기계적 원점에 설정하는 동시에, 회전테이블을 소정 각도 회전시켜서 보조촬상수단이 기계적 원점에 있는 검사지그의 지그위치결정마크와 소정 위치관계로 되는 위치에 설정된다. 또 보조촬상수단이 지그위치결정마크의 상을 시야내에 포착하기까지 검사지그를 구동시킨다. 보조촬상수단에서 지그위치결정마크가 촬상되고, 그 촬상화상으로부터 보조촬상수단의 시야내에있어서의 지그위치결정마크상의 보조촬상수단의 광축에 대한 위치정보가 산출된다. 그리고 보조촬상수단이 지그위치결정마크의 상을 시야내에 포착하기까지의 검사지그의 이동량과 지그위치결정마크상의 보조촬상수단의 광축에 대한 위치정보로부터 검사지그와 회전테이블의 상대위치어긋남량이 연산된다.
청구항 7에 기재한 발명은 청구항 6에 기재한 기판검사장치에 있어서, 상기 보조촬상수단에 전력을 공급하는 전력공급수단과 상기 연산수단은 상기 회전테이블과는 별개체의 장치본체에 설치되고, 보조촬상수단이 검사지그의 지그위치결정마크를 향하는 위치에 설정되었을 때 서로 접촉하여 전기적으로 접속되는 접점을 통해서 상기 연산수단 및 전력공급수단은 상기 보조촬상수단에 전기적으로 접속되도록 한 것이다(청구항 7). 또한 상기 접점은 회전테이블에 설치되고, 검사지그와 회전테이블의 상대위치설정확인을 위해 상기 보조촬상수단이 이동하는 각도를 커버해야 하여 회전테이블과 동심으로 연장되는 도체와, 장치본체측에 설치되고, 도체에 접촉하는 접촉위치와 도체로부터 떨어진 비접촉위치의 사이를 이동 가능한 브러시와, 보조촬상수단이 촬상동작을 할 때에 상기 브러시를 접촉위치로 이동시키는 이동장치로 구성하면 좋다(청구항 8).
상기 구성에 따르면, 보조촬상수단이 검사지그위치결정마크를 향하는 위치에 설정되면 접점을 통하여 회전테이블에 설치된 보조촬상수단과 장치본체에 설치된 연산수단 및 전력공급수단이 전기적으로 접속되어 검사지그의 어긋남량검출처리가 가능하게 된다. 구체적으로는 보조촬상수단이 검사지그위치결정마크를 향하는 위치에 설정되면 장치본체측에 설치된 브러시가 비접촉위치로부터 접촉위치로 이동하여 회전테이블에 설치된 도체에 접촉되고, 보조촬상수단과 연산수단 및 전력공급수단이 전기적으로 접속된다. 또한 보조촬상수단이 검사지그위치결정마크를 향하는 위치로부터 떨어질 때는 브러시가 접촉위치로부터 비접촉위치로 이동하여 도체와 비접촉이 되고, 보조촬상수단과 연산수단 및 전력공급수단의 전기적인 접속이 해제된다.
보조촬상수단의 급전, 동작제어가 필요한 때에 회전테이블과 장치본체측의 전기접속이 실시되도록 하고 있기 때문에 전기접속이 효율적으로 실시되는 동시에, 도체와 브러시에 의해 회전테이블이 소정 각도범위를 회전하면서 보조촬상수단을 동작시키는 것을 가능하게 하고 있다.
접점에 의해 회전테이블측에 설치된 보조촬상수단과 장치본체측에 설치된 연산수단 및 전력공급수단을 접속하도록 하고 있기 때문에 보조촬상수단과 연산수단이나 전력공급수단을 케이블로 접속한 경우에 비하여 회전케이블의 회전동작에 의한 케이블의 여유를 예상할 필요가 없어서 접속라인을 간소하게 할 수 있으며, 배선의 번잡함도 방지할 수 있다.
청구항 9에 기재한 발명은 상기 기판검사장치에 있어서, 상기 피검사기판은 평면에서 보아 대략 직사각형상을 이루고, 상기 기판지지수단은 피검사기판의 서로 이웃하는 2변의 한쪽이 맞닿는 제 1 맞닿음부와, 그 2변의 다른쪽이 맞닿는 제 2 맞닿음부와, 상기 피검사기판의 2변의 한쪽에 대향하는 변에 작용하여 피검사기판을 제 1 맞닿음부에 밀어누르는 제 1 밀어누름부와, 상기 피검사기판의 2변의 다른쪽에 대향하는 변에 작용하여 피검사기판을 제 2 맞닿음부에 밀어누르는 제 2 밀어누름부와, 그들 제 1, 제 2 밀어누름부를, 피검사기판을 밀어누르는 밀어누름위치와 피검사기판을 밀어누름으로부터 해방하는 해방위치로 전환하는 전환수단을 구비한 것이다. 또한 상기 전환수단은 보통은 제 1, 제 2 밀어누름부가 밀어누름위치에 위치하도록 해당 제 1, 제 2 밀어누름부에 작용하는 캠기구와, 상기 기판지지수단이 상기 반입위치 및 반출위치에 왔을 때 상기 캠기구에 작용하여 제 1, 제 2 밀어누름부를 해방위치로 하는 해제수단으로 구성하면 좋다(청구항 10).
이 구성에 따르면, 회전테이블의 기판지지수단이 반입위치에 오면 평면에서 보아 대략 직사각형상을 이루는 피검사기판이 기판지지수단에 탑재되고, 기판지지수단의 전환수단이 해방위치로부터 밀어누름위치로 전환된다. 이에 따라 제 1 밀어누름부가 밀어누름위치로 이동하여 피검사기판의 한쪽의 변이 제 1 맞닿음부에 맞닿아지는 동시에, 제 2 밀어누름부가 밀어누름위치로 이동하여 피검사기판의 다른쪽의 변이 제 2 맞닿음부에 맞닿아져서 피검사기판이 기판지지수단으로 고정된다. 구체적으로는 캠기구에 의해 제 1, 제 2 밀어누름부가 동시에 밀어누름위치로 이동되고, 이에 따라 피검사기판의 서로 이웃하는 2변이 각각 제 1, 제 2 맞닿음부에 맞닿아져서 피검사기판이 기판지지수단으로 고정된다.
캠기구를 작동시킴으로써 피검사기판의 서로 이웃하는 2변이 제 1, 제 2 맞닿음부에 접합분리하기 때문에 피검사기판을 회전테이블상의 기준위치에 간단하고, 또한 고정밀도로 위치결정하여 고정할 수 있다. 또 전환수단에 의해 피검사기판은 반입위치로부터 반출위치까지 이송되는 사이 확실하게 기판지지수단에 지지된다. 또 전환수단이 보통은 제 1, 제 2 밀어누름부를 밀어누름위치에 위치시키고, 반입위치 및 반출위치에 있어서 해방위치로 하도록 함으로써 반입위치 및 반출위치 이외에서는 기계적으로 피검사기판을 지지하고, 반입위치 및 반출위치에 있어서만 외부로부터 전환수단이 작용하여 해방위치로의 전환을 실시하는 것이 가능하다.
청구항 11에 기재한 발명은, 소정 각도 간격을 갖고 복수의 기판지지수단이 배치된 회전테이블상을 상기 소정 각도간격씩 회전하고, 그 소정 각도마다 배치된 반입위치, 위치어긋남검출위치, 검사위치 및 반출위치에 차례로 기판지지수단을 이동하는 스텝과, 상기 반입위치에 있어서, 피검사기판을 기판지지수단에 부착하고, 고정하며, 상기 위치어긋남검출위치에 있어서, 피검사기판의 기준위치로부터의 어긋남량을 검출하고, 상기 검사위치에 있어서, 피검사기판의 기준위치로부터의 어긋남량에 따라서 검사지그와 회전테이블의 상대위치를 조절한 후 피검사기판의 배선의 검사를 실시하고, 상기 반출위치에 있어서, 검사완료의 피검사기판을 기판지지수단으로부터 꺼내는 각 공정을 동시병행적으로 실시하는 스텝으로 이루어지는 기판검사방법이다.
이 기판검사방법에 따르면, 회전테이블을 소정의 각도씩 회전구동함으로써 회전테이블에 설치된 복수개의 기판지지수단이 차례로 반입위치에 반송되고, 기판반입수단에서 소정수의 피검사기판이 회전테이블에 부착되며, 기판지지수단으로 고정된다. 각 기판지지수단에 고정된 소정수의 피검사기판은 회전테이블의 회전에 의해 차례로 위치어긋남검출위치, 검사위치 및 반출위치에 반송된다. 회전테이블에 의하여 위치어긋남검출위치에 피검사기판이 반송되면 피검사기판의 기준위치로부터의 어긋남량이 검출된다. 회전테이블에 의하여 검사위치에 피검사기판이 반송되면 피검사기판의 기준위치로부터의 어긋남량에 따라서 검사지그와 회전테이블의 상대위치가 조절된 후 피검사기판의 배선의 검사가 실시된다. 그리고 회전테이블에 의하여 검사완료의 피검사기판이 반출위치에 반송되면, 그 피검사기판은 기판지지수단으로부터 꺼내어진다.
이와 같이 각 위치에서 피검사기판의 반입, 위치어긋남검출, 검사, 반출이 동시에 병행처리되기 때문에 다수의 피검사기판의 배선의 검사를 단시간에 실시할 수 있다.
또한 피검사기판의 기준위치로부터의 어긋남량의 검출공정은 광축과 소정의 시야를 가진 촬상수단을 그 기계적 원점에 위치결정하는 원점설정스텝과, 그 촬상수단을 기계적 원점으로부터 피검사기판에 형성된 위치결정마크의 상이 시야내에 들어가기까지 이동하는 스텝과, 상기 촬상수단이 위치결정마크를 시야내에 포착하기까지 이동한 이동량과 촬상수단의 시야내에 있어서의 위치결정마크의 상과 촬상수단의 광축의 어긋남량에 의거하여 피검사기판의 기준위치로부터의 어긋남량을 연산하는 스텝으로 이루어지고, 검사공정에 있어서, 그 어긋남량에 의거하여 피검사기판에 대한 검사지그의 상대위치를 조정하도록 하면 좋다(청구항 12). 또 상기 위치결정마크는 각 피검사기판의 소정 위치에 각각 2개씩 형성되고, 상기 촬상수단은 그들 위치결정마크를 차례로 시야에 포착하며, 그 기계적 원점을 원점으로 하는 좌표계의 좌표로서 위치결정마크의 위치를 검출하고, 기준위치로부터의 어긋남량을 연산하도록 하면 좋다(청구항 13).
또한 상기 회전테이블을 소정량 구동하여 해당 회전테이블상의 소정 장소에형성된 원점마크를 기판어긋남검출위치에 설정하고, 상기 촬상수단에 의해 기계적 원점으로부터 그 원점마크를 시야에 포착하기까지의 이동량과 그 시야에 있어서의 원점마크의 상과 촬상수단의 광축의 어긋남량에 의거하여 회전테이블과 촬상수단의 상대적 기준위치로부터의 어긋남량을 산출하고, 그 어긋남량에 의거하여 검사지그와 피검사기판의 상대위치조정으로 보정을 가하도록 하면 좋다(청구항 14).
또 회전테이블의 소정 위치에 설치되어 광축과 소정의 시야를 가진 보조촬상장치를, 해당 회전테이블을 소정량 구동하여 상기 검사위치에 설정하고, 검사지그의 회전테이블을 향하는 위치에 형성된 한 쌍의 지그위치결정마크의 상이 차례로 보조촬상장치의 시야에 포착되도록 검사지그를 구동하며, 그 때의 검사지그의 기계적 원점으로부터의 이동량과 지그위치결정마크의 보조촬상장치시야에 있어서의 광축으로부터의 어긋남량으로부터 검사지그와 회전테이블의 상대적 기준위치로부터의 어긋남량을 연산하고, 그 연산결과에 의거하여 검사지그와 피검사기판의 상대위치조정으로 보정을 가하도록 하면 좋다(청구항 15). 또 청구항 15에 기재한 기판검사방법에 있어서, 기준검사지그를 이용하여 검사지그와 회전테이블의 상대기준위치로부터의 어긋남량연상을 위한 공정을 실시하면 좋다(청구항 16).
도 1은 본 발명에 관련되는 기판검사장치의 구성예를 나타내는 주요부평면도.
도 2는 본 발명에 관련되는 기판검사장치의 구성예를 나타내는 주요부사시도.
도 3은 본 발명에 관련되는 기판검사장치의 블록구성도.
도 4는 회전테이블에 정의되는 Cx’Cy’좌표를 설명하기 위한 도면.
도 5는 좌표축이 평행하지 않은 카메라의 구동제어를 위한 CxCy좌표와 회전테이블에 정의되는 Cx’Cy’좌표를 원점맞춤한 경우의 좌표축의 기울기를 나타내는 도면.
도 6은 홀더의 기판지지기구를 나타내는 주요부사시도.
도 7은 CxCy좌표와 XY좌표의 관계를 나타내는 도면.
도 8은 지지판에 형성된 위치결정마크의 한 예를 나타내는 도면.
도 9는 회전테이블에 설치된 카메라와 장치본체측에 설치된 제어부 등을 저기적으로 접속하기 위한 접속구조를 나타내는 도면.
도 10은 오토콜렉션(1)의 Cx’Cy’좌표의 원점위치를 조정하는 스텝을 설명하기 위한 도면.
도 11은 본 발명에 관련되는 기판검사장치를 제어하는 각 제어신호를 나타내는 타이밍챠트이다.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1: 기판검사장치2: 반입부(반입장치)
3: 위치어긋남검출부(위치어긋남검출수단)
31: 카메라(마크검출수단, 촬상수단)
32: 카메라구동기구(원점위치결정수단)
4: 검사부(검사장치)41: 검사지그
42: 접촉자43: 검사지그구동기구(설정수단)
44: 제어부(보정수단, 연산수단, 전원공급수단)
45: 화상처리부(어긋남량연산수단, 보정어긋남량연산수단)
46: 테스터컨트롤러47: 스캐너
48: 조작패널5: 반출부(반출수단)
55, 56: 카메라(보조촬상수단)6: 기판반송부
61: 회전테이블62: 구동기구(테이블구동장치)
7: 공급기8: 수납기
11: 피검사기판12A, 12B, 12C, 12D: 위치결정마크
49A, 49B: 지그위치결정마크70: 기판지지기구(기판지지수단)
71: 제 1 맞닿음부72: 제 1 밀어누름부
73: 제 1 클램프부(제 1 클램프수단)
74: 제 2 맞닿음부75: 제 2 밀어누름부
76: 제 2 클램프부(제 2 클램프수단)
80: 캠기구(전환수단)84: 압축코일스프링
92: 랙93: 실린더(해제수단)
94: 인장코일스프링100: 접점장치
110: 제 1 접점부120: 제 2 접점부
123: 에어실린더(이동장치)T0: 원점마크
P1: 반입위치P2: 위치어긋남검출위치
P3: 검사위치P4: 반출위치
본 발명에 관련되는 기판검사장치의 한 실시형태에 대하여 도면을 이용해서 구체적으로 설명한다. 도 1∼도 3은 본 발명에 관련되는 기판검사장치의 구성예를 나타낸다. 도 1은 주요부평면도, 도 2는 주요부사시도, 도 3은 블록구성도이다.
이 기판검사장치(1)는 피검사기판(11)을 장치본체내의 소정의 반입위치(P1)에 반입하는 반입부(2)와, 이 반입위치(P1)로부터 시계방향(도 1의 R방향)으로 90° 회전한 위치에 있는 위치어긋남검출위치(P2)에 설치되어 피검사기판(11)의 기준위치로부터의 위치어긋남량을 검출하는 위치어긋남검출부(3)와, 검사위치(P3)에 설치되어 피검사기판(11, 11)에 형성된 배선의 검사를 실시하는 검사부(4)와, 기판반송부(6)에 의해 반출위치(P4)에 반송된 검사완료의 피검사기판(11, 11)을 장치본체외로 반출하는 반출부(5)와, 반입부(2)에서 반입위치(P1)에 반입된 2개의 피검사기판(11, 11)을 위치어긋남검출위치(P2) 및 그 곳으로부터 시계방향으로 90° 회전한 위치에 있는 검사위치(P3)에 반송하는 동시에, 검사 후의 피검사기판(11, 11)을 다시 검사위치(P3)로부터 시계방향으로 90° 회전한 위치에 있는 반출위치(P4)에 반송하는 기판반송부(6)를 포함한다.
반입위치(P1)는 기판검사장치(1)의 정면측(도 1에 있어서 하측)에 배치되고, 위치어긋남검출위치(P2)는 기판검사장치(1)의 정면에서 보아 좌측(도 1에 있어서 좌측)에 배치되며, 검사위치(P3)는 기판검사장치(1)의 배면측(도 1에 있어서 상측)에 배치되고, 반출위치(P4)는 기판검사장치(1)의 정면에서 보아 우측(도 1에 있어서 우측)에 배치되어 있다.
기판반송부(6)는 회전테이블(61)과 이 회전테이블(61)을 회전구동하는 스테핑모터 등의 전동모터(62)로 이루어지는 구동기구를 포함한다. 전동모터(62)는 회전테이블(61)의 하부에 설치되고, 이 전동모터(62)의 회전축에 회전테이블의 중심(OT)이 고정되어 있다(도 2 참조).
전동모터(62)와 회전테이블(61)의 사이에는 볼베어링의 축받침이 설치되어 있으며, 전동모터(62)의 회전축을 지지하고 있다. 회전테이블(61) 상면의 둘레가장자리부에는 각각이 2개의 피검사기판(11, 11)을 고정지지하기 위한 4개의 홀더(13)가 서로 직교하는 직경상에 배치되어 있다. 각 홀더(13)는 폭방향중심선이 직경에 일치하도록 배치되어 있다. 회전테이블(61)은 각 홀더(13a, 13b, 13c, 13d)가 각각 기판반입위치(P1), 위치어긋남검출위치(P2), 검사위치(P3) 및 반출위치(P4)에 각각 정확하게 위치하도록 전동모터(62)의 축에 고정되어 있다. 전동모터(62)는 예를 들면 스테핑모터로 구성되어 있다. 전동모터(62)의 하부에는 해당 전동모터(62)의 회전량 및 회전테이블의 회전각도를 모니터하는 엔코더가 설치되어 있으며, 그 모니터데이터는 제어부(44)(도 3 참조)에 입력되어 회전테이블의 구동제어에 이용된다.
기판검사에 있어서는, 제어부(44)는 엔코더의 출력을 모니터하면서 전동모터(62)로의 구동펄스수를 제어함으로써 회전테이블(61)을 상측에서 보아 시계방향으로 90°스텝으로 회전이동한다. 그리고 회전테이블(61)을 90°스텝 회전이동할 때마다 반입위치(P1)에 온 홀더(13)에 2개의 피검사기판(11, 11)이 반입부(2)로부터 반입되고, 재치, 고정된다. 반입위치(P1)에서 회전테이블(61)의 홀더(13)에 재치, 고정된 2개의 피검사기판(11, 11)은 회전테이블의 회전이동에 의해 차례로 위치어긋남검출위치(P2), 검사위치(P3) 및 반출위치(P4)에 반송되고, 각 위치에서 후술하는 기판의 위치어긋남량의 검출, 배선패턴의 검사 및 기판의 반출이 실시된다.
따라서 다수장의 피검사기판(11)의 검사처리에 있어서는, 회전테이블(61)을 90°스텝으로 회전이동할 때마다 반입위치(P1), 위치어긋남검출위치(P2), 검사위치(P3) 및 반출위치(P4)에서 반입부(2)에 의한 2개의 피검사기판(11, 11)의 반입, 위치어긋남검사부(3)에 의한 각 피검사기판(11)의 위치어긋남량의 검출, 검사부(4)에 의한 기판검사 및 반출부(5)에 의한 피검사기판(11, 11)의 반출의 처리가 동시에 병행하여 실시된다. 이와 같이 2개의 피검사기판(11, 11)을 회전테이블(61)의 둘레가장자리부를 이동경로로 하여 회전이동시키는 한편, 그 이동경로의 소정의 위치에서 기판의 반입, 위치어긋남량의 검출, 검사 및 반출을 동시에 병행처리함으로써 다수의 피검사기판(11)의 검사처리를 신속히 실시할 수 있게 되어 있다.
회전테이블(61)의 회전량의 제어는 회전테이블(61)의 홀더(13)의 설치위치에 상당하는 위치에 빛을 차폐하는 차폐판 또는 빛을 반사하는 반사판을 설치하는 한편, 반입위치(P1), 위치어긋남검출위치(P2), 검사위치(P3) 및 반출위치(P4)에 광센서를 설치하고, 이 광센서에 의하여 차폐판 또는 반사판을 검출함으로써 회전테이블(61)의 회전위치를 검출하고, 그 검출결과를 이용하여 전동모터(62)를 소망위치에 정지하도록 해도 좋다.
기판검사장치(1)의 반입측(도 1의 본체좌측)에는 피검사기판(11)을 공급하는 공급기(7)가 설치되고, 반입부(2)는 반입위치(P1)로부터 공급기(7)에 신장되는 로더 등의 반입기구로 구성되어 있다. 한편 기판검사장치(1)의 반출측(도 1의 본체우측)에는 검사완료의 피검사기판(11)을 수납하는 수납기(8)가 설치되고,반출부(5)는 반출위치(P4)로부터 수납기(8)에 신장되는 로더 등의 반출기구로 구성되어 있다.
위치어긋남검출부(3)는 CCD나 CMOS 등의 고체촬상소자를 구비한 카메라(31)와, 이 카메라(31)를 구동하는 카메라구동기구(32)로 구성되어 있다. 또 카메라구동기구(32)는 위치어긋남검출위치(P2)에 있어서의 회전테이블(61)의 접선방향(도 1에 있어서 상하방향)에 상당하는 Cx방향으로 카메라(31)를 이동시키는 Cx방향구동부(32X)(도 2 참조)와, 위치어긋남검출위치(P2)에 있어서의 회전테이블(61)의 직경방향(도 1에 있어서 좌우방향)에 상당하는 Cy방향으로 카메라(31)를 이동시키는 Cy방향구동부(32Y)(도 2 참조)로 구성되어 있다.
카메라(31)는 Cx방향구동부(32X)에 탑재되고, 회전테이블(61)측에 신장되는 판상의 카메라지지부재(33)의 선단부에 아래방향을 향하여(회전테이블(61)의 상면을 보도록) 부착되어 있다. 카메라(31)는 설계상은 도 1에 나타내는 바와 같이 후술하는 회전테이블(61)의 소정 장소에 설치된 원점마크(T0)(예를 들면 도트 등의 마크)가 해당 회전테이블(61)의 회전에 의하여 이동하는 원형의 이동경로(S)(도 1의 일점쇄선으로 나타내는 원 참조)와 회전테이블(61)의 직경이 교차하는 점(C0)을 카메라(31)의 광축이 지나는 위치에 부착하고 있다. 따라서 기판검사장치(1)의 조립시에 있어서의 Cx방향구동부(32X) 및 Cy방향구동부(32Y)의 카메라(31)를 구동제어하기 위한 소프트상의 원점(즉 CxCy좌표의 원점)은 원점마크(T0)의 이동경로(S)와 회전테이블(61)의 직경의 교점(C0)(맞붙임시의 기계적 원점위치)에 설정되어 있다.
또한 본 실시형태에 있어서, 원점마크(T0)는 홀더(13a, 13b, 13c, 13d)가 도 1에 나타내는 위치에 있을 때 동일도면에 나타내는 바와 같이 Cy축을 각도기준(θ＝0°)으로 하면 －135°의 각도위치의 반직경상의 적소에 설치되어 있다. 다만 원점마크(T0)의 설정위치는 －135°의 각도위치의 반직경상에 한정되는 것은 아니다. 홀더(13) 등의 회전테이블(61)상에 설치된 부재와 저촉하지 않는 임의의 각도위치의 반직경상에 설정할 수 있다. 또 4개의 홀더(13a, 13b, 13c, 13d)는 회전테이블(61)의 0°, 90°, 180°, 270°의 각도위치의 반직경상이며, 각 홀더(13a, 13b, 13c, 13d)의 중심(h0)이 원점마크(T0)의 이동경로(S)와 교차하는 위치에 설치되어 있다. 각 홀더(13a, 13b, 13c, 13d)에는 2개의 피검사기판(11, 11)을 중심(h0)에 대하여 좌우대칭위치에 고정하는 기판지지기구가 설치되어 있다. 이 기판지지기구의 상세는 후술한다.
위치어긋남검출부(3)는 위치어긋남검출위치(P2)에 반송된 2개의 피검사기판(11, 11)에 각각 2개씩 형성된 합계 4개의 위치결정마크(12A, 12B, 12C, 12D)(예를 들면 도트 등의 마크)를 카메라(31)로 촬상하고, 이들 위치결정마크(12A∼12D)의 회전테이블(61)의 위치어긋남검출위치(P2)에 정의되는 Cx’Cy’좌표(도 2 참조)에서의 위치를 산출함으로써 2개의 피검사기판(11, 11)의 기준위치로부터의 어긋남방향 및 어긋남량을 산출한다.
본 실시형태에 관련되는 기판검사장치(1)는 후술하는 바와 같이 회전테이블(61)의 위치어긋남검출위치(P2)에 있어서의 카메라(31)의 구동을 제어하기 위한 CxCy좌표와 회전테이블(61)에 있어서의 피검사기판(11)의 위치를 결정하는Cx’Cy’좌표가 일치하도록 교정되게 되어 있다. 위치결정마크(12A∼12D)의 기준위치란, 검사위치(P3)에 있어서, 기준위치에 있는 검사지그(41)와 피검사기판(11, 11)이 정합하는 위치에 피검사기판(11, 11)이 위치할 때의 위치결정마크(12A∼12D)의 Cx’Cy’좌표계에 있어서의 좌표이다. 따라서 2개의 피검사기판(11, 11)이 홀더(13)의 소정의 위치에 정확히 고정되어 있는 상태에서 해당 홀더(13)가 위치어긋남검출위치(P2)에 반송되었을 때, 그 홀더(13)의 중심(h0)이 Cx’Cy’좌표의 원점(Oc’)에 일치해 있으면 카메라(31)의 위치결정마크(12A∼12D)의 촬상화상으로부터 산출되는 Cx’Cy’좌표에 있어서의 위치결정마크(12A∼12D)의 위치는 기준위치와 일치한다.
카메라(31)는 위치결정마크(12A∼12D)의 직경에 대하여 대략 2배의 직사각형의 시야를 갖고 있다. 2개의 피검사기판(11, 11)이 위치어긋남검출위치(P2)에 반송되면 카메라(31)의 시야에 각 위치결정마크(12A∼12D)가 차례로 들어가도록 카메라(31)가 카메라구동기구(32)에 의해 이동된다. 구체적으로는 카메라구동기구(32)는 도 2 중의 화살표로 나타내는 이동패스에 따라서 미리 설정된 각 위치결정마크(12A∼12D)의 위치에 카메라(31)를 차례로 이동시킨다. 또한 실제로는 위치결정마크(12A∼12D)의 기준위치로부터의 어긋남량은 적기 때문에 대부분의 경우 카메라(31)를 위치결정마크(12A∼12D)의 기준위치로 이동시키면 위치결정마크(12A∼12D)가 카메라(31)의 시야에 들어가고, 계속해서 각 위치결정마크(12A∼12D)가 시야내에 완전히 들어가도록 카메라(31)의 위치가 설정된다.
그리고 카메라(31)의 각 설정위치에서 촬상화상에 있어서의 화상테두리의 중심과 위치결정마크(12A∼12D)의 화상의 중심의 어긋남량이 위칭어긋남데이터로서 산출되고, 기억된다. 회전테이블(61)에 있어서의 홀더(13)의 부착위치가 소정의 위치로부터 어긋나 있거나 피검사기판(11, 11)이 홀더(13)의 소정의 위치로부터 어긋나서 고정되어 있으면 위치어긋남검출위치(P2)에 피검사기판(11, 11)이 반송되었을 때 위치결정마크(12A∼12D)의 Cx’Cy’좌표에 있어서의 위치는 기준위치로부터 어긋난 것으로 된다. 따라서 위치어긋남데이터는 각 피검사기판(11)의 기준위치로부터의 어긋남상태를 나타내는 데이터이다.
또한 본 실시형태에 관련되는 기판검사장치(1)는 회전테이블(61)상에 고정된 피검사기판(11)의 한 쌍의 위치결정마크(12A, 12B(또는 12C, 12D))를 회전테이블(61)과는 독립된 위치어긋남검사부(3)의 카메라(31)에 의하여 촬상하고, 그 촬상화상으로부터 위치결정마크(12A, 12B(또는 12C, 12D))의 회전테이블(61)의 위치어긋남검출위치(P2)에 정의되는 Cx’Cy’좌표에서의 위치좌표를 산출하도록 하고 있기 때문에 카메라(31)의 구동을 제어하기 위해 정의되어 있는 CxCy좌표와 회전테이블(61)상에 정의되는 Cx’Cy’좌표를 일치시킬 필요가 있다.
Cx’Cy’좌표는 도 4에 나타내는 바와 같이 원점마크(T0)가 위치어긋남검출위치(P2)에 오도록 회전테이블(61)을 시계방향으로 135° 회전시켜서 해당 원점마크(T0)를 원점(Oc’)으로 하고, 회전테이블(61)의 반직경방향을 Cy’축으로 하여 정의되는 좌표이다. 만일 회전테이블(61)과 위치어긋남검사부(3)가 이상적으로 조립되어 있으면 Cx’Cy’좌표와 CxCy좌표는 완전히 일치하고, 회전테이블(61)을 시계방향으로 135° 회전시키면 원점위치에 있는 카메라(31)의 화상테두리의 중심,즉 카메라(31)의 광축에 원점마크(T0)가 위치할 것이다. 그러나 일반적으로 회전테이블(61)과 위치어긋남검사부(3)가 이상적으로 조립되는 일은 적기 때문에 Cx’Cy’좌표와 CxCy좌표는 일치하지 않고, 회전테이블(61)을 시계방향으로 135° 회전시켰을 때 원점마크(T0)는 카메라(31)의 광축을 벗어나거나 시야로부터 벗어나는 일이 많다.
그래서 본 실시형태에 관련되는 기판검사장치(1)에서는 원점마크(T0)가 시야내에 들어오도록 카메라(31)를 이동시켜서 원점마크(T0)의 화상을 촬상하고, 그 촬상화상으로부터 원점마크(T0)의 화상테두리의 중심으로부터의 어긋남량을 산출하며, 그 어긋남량과 카메라(31)의 이동량으로부터 Cx’Cy’좌표의 원점(Oc’)과 CxCy좌표의 원점(Oc)의 어긋남량을 산출하도록 하고 있다.
또 도 5에 나타내는 바와 같이 Cy’축과 Cy축이 평행하지 않은 경우는 원점(Oc’)과 원점(Oc)의 위치맞춤을 해도 Cx’Cy’좌표와 CxCy좌표는 회전방향에 대하여 좌표축이 일치하지 않기 때문에 다시 회전테이블(61)을 ＋방향과 －방향으로 소정의 각도(본 실시형태에서는 10°)만큼 회전시켜서 원점마크(T0)를 이동시키는 동시에, 카메라(31)를 이동시켜서 각 이동위치에서 원점마크(T0)를 촬상하는 동작을 실시하여 Cy’축과 Cy축의 어긋남각(θc)을 산출하도록 하고 있다. 어긋남각(θc)은 각 이동위치에서의 원점마크(T0)의 촬상화상으로부터 원점마크(T0)의 화상테두리의 중심으로부터의 어긋남량을 산출하고, 그 어긋남량과 카메라(31)의 이동량으로부터 Cx’Cy’좌표에 있어서의 원점마크(T0)의 이동위치의 좌표를 산출하며, 그 좌표를 이용하여 산출된다.
즉 회전테이블(61)을 상기와 같이 135° 회전한 위치로부터 ＋10° 및 －10° 각각 회전하고, 회전 후의 각 위치에 있어서의 원점마크(T0)를 시야에 포착하도록 카메라(31)를 이동하고, 카메라(31)의 이동량과 카메라(31)의 시야에 있어서의 원점마크(T0)의 화상테두리의 중심으로부터의 어긋남량으로부터 회전테이블(61)의 ＋10°위치에 있어서의 원점마크(T0)의 좌표를 산출한다. ＋10°위치의 원점마크좌표를 cx1, cy1, －10°위치의 원점마크좌표를 cx2, cy2로 하면 어긋남각(θc)은,
θc＝tan－1{(cy1－cy2)/(cx1－cx2)}
의 관계식으로부터 구해진다.
그리고 Cy’축과 Cy축의 어긋남각(θc)으로 회전테이블(61)의 회전량을 보정하는 것으로 Cx’Cy’좌표의 원점(Oc’)의 위치를 보정하는(즉 위치어긋남검출위치(P2)에 있어서의 Cx’Cy’좌표의 설정위치의 조정을 실시하는) 동시에, Cx’Cy’좌표의 원점(Oc’)과 CxCy좌표의 원점(Oc)의 어긋남량을 카메라(31)의 구동제어의 보정값으로 하는 것으로 해당 CxCy좌표와 Cx’Cy’좌표가 소프트상(즉 구동제어상)에서 일치하도록 하고 있다. 따라서 기판검사에 있어서는, 카메라(31)의 구동제어를 위한 CxCy좌표는 실질적으로 Cx’Cy’좌표로 치환되게 된다.
따라서 회전테이블(61)에서 위치어긋남검출위치(P2)에 반송된 2개의 피검사기판(11, 11)의 위치결정마크(12A∼12D)를 카메라(31)로 촬상하고, 그 촬상화상을 이용하여 CxCy좌표에 있어서의 위치결정마크(12A∼12D)의 위치정보를 산출하면, 그위치정보는 회전테이블(61)에 정의된 Cx’Cy’좌표에 있어서의 위치정보로 된다. 또한 CxCy좌표와 Cx’Cy’좌표의 소프트상의 좌표맞춤기능(이하 이 기능을 오토콜렉션1이라 한다.)의 상세에 대해서는 후술한다. 또 기판검사에 있어서는, 오토콜렉션1에 의해 초기교정이 실시되어 있기 때문에 이하의 설명에서는 Cx’Cy’좌표를 CxCy좌표로 치환하여 설명한다.
여기에서 도 6을 이용하여 홀더(13)의 기판지지기구에 대해서 설명한다. 기판지지기구(70)는 제 1 클램프부(73) 및 제 2 클램프부(76)를 동기작동시켜서 피검사기판(11)을 회전테이블(61)상의 소정 위치에 위치결정하여 클램프하는 클램프상태와 언클램프상태로 전환되는 구성으로 되어 있다.
제 1 클램프부(73)는 제 1 맞닿음부(71)와, 피검사기판(11)을 끼워서 제 1 맞닿음부(71)와 대향하는 제 1 밀어누름부(72)로 이루어진다. 제 1 맞닿음부(71)와 제 1 밀어누름부(72)의 사이에 피검사기판(11)을 배치하고, 피검사기판(11)의 변(11c)에 대하여 제 1 밀어누름부(72)를 캠기구(80)에 의하여 접합분리시켜서 피검사기판(11)을 변(11a)과 변(11c)에서 클램프/언클램프하는 구성으로 되어 있다. 마찬가지로 제 2 클램프부(76)는 제 2 맞닿음부(74)와, 피검사기판(11)을 끼워서 제 2 맞닿음부(74)와 대향하는 제 2 밀어누름부(75)로 이루어진다. 제 2 맞닿음부(74)와 제 2 밀어누름부(75)의 사이에 피검사기판(11)을 배치하고, 피검사기판(11)의 변(11d)에 대하여 제 2 밀어누름부(75)를 캠기구(80)에 의하여 접합분리시켜서 피검사기판(11)을 변(11b)과 변(11d)에서 클램프/언클램프하는 구성으로 되어 있다. 그리고 제 1 클램프부(73)와 제 2 클램프부(76)를 동기작동시킴으로써피검사기판(11)을 회전테이블(61)상에 고정밀도로 위치결정하여 클램프할 수 있게 되어 있다.
보다 상세하게는 제 1 밀어누름부(72)는 이동판(87)에 고정되어 있으며, 이 이동판(87)에는 2개의 가이드축(85)이 옆쪽에서 고정되어 있다. 이 가이드축(85)에서 안내되는 부시(83)와 이동판(87)의 사이에는 압축코일스프링(84)이 가이드축(85)에 밖에서 끼워지는 형태로 설치되어 있다. 부시(83)에는 롤러(82)가 설치되어 있으며, 이 롤러(82)가 캠(81)에 맞닿도록 이동판(87)에 부착된 인장코일스프링(86)으로 탄성지지되어 있다. 인장코일스프링(86)은 도 6에 있어서, 우단이 이동판(87)에 고정되고, 좌단이 바닥판(77)에 고정되어 있다. 또한 인장코일스프링(86)의 힘보다도 압축코일스프링(84)의 힘쪽이 강하게 설정되어 있다.
따라서 실선으로 나타내는 클램프상태에서는 캠(81)의 돌출부의 작용점(81a)에 부시(83)의 롤러(82)가 맞닿고, 압축코일스프링(84)을 통하여 이동판(87)이 클램프방향으로 밀리고, 압축코일스프링(84)의 탄성지지력에 의하여 피검사기판(11)을 클램프하는 제 1 밀어누름부(72)에 소정의 밀어누름력이 생기기 때문에 피검사기판(11)의 클램프가 항상 안정된 상태에서 실시된다.
회전테이블(61)의 하면측에서는 캠(81)에 피니언(91)이 동축에 설치되고, 이 피니언(91)과 맞물리는 랙(92)이 실린더(93)의 피스톤로드(93a)에 대향해 있다. 랙(92)은 회전테이블(61)의 하측의 면에 설치되어 있다. 한편 실린더(93) 및 그 피스톤로드(93a)는 회전테이블(61)과는 별개체의 장치본체의, 반입위치(P1), 반출위치(P4)에 대응하는 위치에 설치되어 있다.
랙(92)에는 한쪽단이 회전테이블(61)에 고정된 인장코일스프링(94)이 부착되어 있으며, 캠(81)이 통상 클램프자세가 되도록 탄성지지되어 있다(도 6의 상태). 랙(92)에는 2개의 긴 구멍으로 이루어지는 가이드구멍(92a)이 설치되고, 이 가이드구멍(92a)에는 회전테이블(61)에 돌출설치된 가이드핀(95)이 끼워넣어져 있다. 도 6의 상태에서는 가이드핀(95)이 가이드구멍(92a)의 우단에 맞닿고, 이에 따라 랙(92)이 캠(81)을 클램프자세로 지지하는 소정 위치에 정지되게 되어 있다. 즉 가이드핀(95)은 랙(92)을 클램프위치에 정지시키는 스토퍼의 기능도 완수한다.
실린더(93)의 피스톤로드(93a)를 신장시킴으로써 피스톤로드(93a)가 랙(92)의 좌단을 밀어올리고, 이에 따라 랙(92)은 가이드구멍(92a)의 긴 변을 따라서 도 6의 오른쪽위방향으로 이동한다. 이 랙(92)의 이동에 의해 피니언(91)이 도 6에서 시계방향으로 대략 90도 회전이동되고, 캠(81)은 언클램프자세(동일도면의 이점쇄선으로 나타내는 자세)로 변위한다. 이 캠(81)의 변위에 의해 작용점(81b)에 부시(83)의 롤러(82)가 맞닿고, 홀더(13)는 언클램프상태로 된다. 제 2 밀어누름부(75)는 제 1 밀어누름부(72)와 똑같은 캠기구(80)에 의하여 동기구동된다.
기판검사의 처리에 있어서는, 홀더(13)가 반입위치(P1), 반출위치(P4)에 왔을 때 피스톤로드(93a)가 랙(92)의 단면에 대향하고, 제어부(44)에 의해 실린더(93)가 작동시켜지며, 피스톤로드(93a)가 인장코일스프링(94)에 대항하여 랙(92)을 도 6의 오른쪽위방향으로 밀고, 피니언(91, 91)을 회전시켜서 캠(81)의 돌출부(81a)를 롤러(82)로부터 퇴피시킨다. 그 결과 이동판(87)은 인장코일스프링(86)의 작용에 의해 언클램프위치에 퇴피하고, 피검사기판(11)의 받아들임, 반출을 가능하게 한다.
피검사기판(11)의 받아들임, 반출이 완료되면 피스톤로드(93a)는 랙(92)으로부터 퇴피하고, 랙(92)은 인장코일스프링(94)의 힘으로 도 6의 왼쪽아래방향으로 이동한다. 이에 따라 피니언(91)을 통하여 캠(81)이 역방향으로 회전되고, 그 돌출부(81a)가 롤러(82)를 통하여 부시(83)에 작용하며, 이동판(87)을 클램프위치로 이동한다. 랙 (92)은 가이드핀(95)과 가이드구멍(92a)에 의해 캠(81)의 돌출부(81a)가 부시(83)에 작용하는 위치에 정지시켜지고, 회전테이블(61)이 반입위치 또는 반출위치를 떠난 후에도 캠기구(80)의 클램프상태가 유지된다. 또한 랙(92)은 각각의 홀더(13)에 대하여 하나씩 설치되고, 도시의 실시형태에서는 한 쌍마다의 홀더(13)에 대하여 「ハ」자형으로 한 쌍씩 배치되어 있다. 또 실린더(93)는 반입위치, 반출위치에 각각 한 쌍씩 배치되어 있다.
이 위치결정기구(70)에서는 회전테이블(61)상에 피검사기판(11)을 재치하고, 제 1 클램프부(73) 및 제 2 클램프부(76)를 동기작동시킴으로써 피검사기판(11)의 서로 이웃하는 2변(11a, 11b)이 제 1 맞닿음부(71)와 제 2 맞닿음부(74)로 지지되는 상태에서 다른 2변(11c, 11d)에 제 1 밀어누름부(72)와 제 2 밀어누름부(75)가 접합분리하기 때문에 피검사기판(11)을 회전테이블(61)상의 소정의 검사기준위치에 고정밀도로 위치결정하여 클램프하는 클램프상태로 하는 것을 가능하게 하는 한편, 클램프를 해제한 언클램프상태로 간단히 전환되도록 되어 있다.
또 제 1 밀어누름부(72) 및 제 2 밀어누름부(75)를 각각 캠기구(80)에 의하여 피검사기판(11)에 접합분리시킴으로써 홀더(13)가 클램프상태와 언클램프상태로확실하게 전환되고, 피검사기판(11)이 반입위치로부터 반출위치까지 이동하는 사이 클램프상태가 유지되도록 되어 있다. 나아가서는 클램프상태에 있어서의 피검사기판(11)이 압축코일스프링(84)의 탄성지지에 의해 소정의 밀어누름력으로 지지되도록 하여 피검사기판(11)의 위치결정정밀도의 향상을 꾀하도록 되어 있다.
홀더(13)의 바닥판(77)에는 피검사기판(11)의 상면 및 하면의 각각에 후술의 상부검사지그(41) 및 하부검사지그(41)의 접촉자(42)가 접촉하고, 양면으로부터의 검사를 실시할 수 있도록 피검사기판(11)이 홀더(13)에 클램프되었을 때에 피검사기판(11)의 하면이 노출되도록 개구(도면 생략)가 형성되어 있다.
검사부(4)는 도 3에 나타내는 바와 같이 피검사기판(11)의 상면측에 형성된 배선패턴을 검사하기 위한 상부검사유닛(4U)과 피검사기판(11)의 하면측에 형성된 배선패턴을 검사하기 위한 하부검사유닛(4D)으로 구성되어 있다. 상부검사유닛(4U)은 회전테이블(61)을 끼워서 검사위치(P3)의 위쪽에 배치되고, 하부검사유닛(4D)은 회전테이블(61)을 끼워서 검사위치(P3)의 아래쪽에 배치되어 있다. 이들 검사유닛(4U, 4D)은 함께 동일구성을 갖고 있으며, 회전테이블(61)을 끼워서 대칭배치되어 있다. 따라서 여기에서는 상부검사유닛(4U)의 구성에 대하여 설명하고, 하부검사유닛(4D)에 대해서는 동일부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다.
상부검사유닛(4U)은 검사지그(41)와 이 검사지그(41)를 XYZθ방향으로 각각 구동하는 검사지그구동기구(43)와 검사지그(41)에 지지되는 다수의 접촉자(42)로 구성되어 있다. 또한 XYZθ방향은 도 2에 나타내는 바와 같이 검사위치(P2)에 XYZ좌표를 설정한 경우의 X축방향, Y축방향, Z축방향 및 Z축을 중심으로 하는 회전각(θ)의 방향이다. X방향은 검사위치(P2)에 있어서의 회전테이블(61)의 접선방향이고, 회전테이블(61)의 회전방향을 ＋측으로 하고 있다. Y방향은 검사위치(P2)에 있어서의 회전테이블(61)의 직경방향이고, 회전테이블(61)에 대하여 외측방향을 ＋측으로 하고 있다. Z방향은 XY축에 직교하는 방향이고, 회전테이블(61)에 대하여 상측방향을 ＋측으로 하고 있다. 또 XY좌표는 위치어긋남검출위치(P2)에 설정된 Cx’Cy’좌표를 회전테이블(61)상에서 시계방향으로 90° 회전시킨 것과 일치하도록 되어 있다.
검사지그구동기구(43)는 도 3에 나타내는 바와 같이 본체에 대하여 X방향으로 검사지그(41)를 이동시키는 X방향지그구동부(43X)와, X방향지그구동부(43X)에 연결되어 검사지그(41)를 Y방향으로 이동시키는 Y방향지그구동부(43Y)와, Y방향지그구동부(43Y)에 연결되어 검사지그(41)를 Z축주위로 회전시키는 θ회전지그구동부(43θ)와, θ회전지그구동부(43θ)에 연결되어 검사지그(41)를 Z방향으로 이동시키는 Z방향지그구동부(43Z)로 구성되어 있다. 검사지그구동기구(43)는 제어부(44)에 의해 구동이 제어되도록 되어 있다.
검사지그(41)는 다수의 접촉자(42)를 지지하는 지지판(411)과 검사지그구동기구(43)에 부착하기 위한 부착판(412)을 갖는다. 지지판(411) 및 부착판(412)은 동일한 직사각형상의 판상을 이루고, 스페이서로 소정의 간격을 설치하여 상자형상을 이루도록 연결되어 있다. 다수의 접촉자(42)는 지지판(411)의 중앙부에 피검사기판(11)상의 검사점에 대응해서 2차원적으로 배열되어 지지되어 있다. 각 접촉자(42)는 각각 돌출방향으로 탄성지지되고, 각 접촉자(42)의 선단부(피검사기판(11)의 회로패턴에 접촉하는 측)는 지지판(411)의 외측면으로부터 바깥쪽으로 돌출되고, 기단부는 지지판(411)의 내측면으로부터 안쪽으로 돌출되어 있다. 각 접촉자(42)의 기단부에는 신호선이 접속되고, 그 신호선은 후술하는 스캐너(47)에 접속되어 있다. 그리고 검사지그(41)는 검사지그구동기구(43)의 선단에 설치된 장착면에 부착판(412)을 고정함으로써 해당 검사지그구동기구(43)에 장착되어 있다.
따라서 제어부(44)에 의해 검사지그구동기구(43)의 각 지그구동부(43X, 43Y, 43Z, 43θ)를 구동함으로써 검사지그(41)가 회전테이블(61)에 대하여 상대적으로 위치결정되고, 또한 검사지그(41)를 상하방향(Z방향)으로 승강시켜서 각 접촉자(42)가 피검사기판(11)에 형성된 배선패턴의 소정의 콘택트위치(검사위치)에 접촉시켜지고, 또는 이간시켜진다.
기판검사장치(1)는 반입위치(P1)로부터 회전테이블(61)의 상면에 설치된 4개의 홀더(13)에 피검사기판(11)을 2개씩 고정하고, 차례로 검사위치(P3)에 반송하여 검사지그(41)에 설치된 다수의 접촉자(42)를 피검사기판(11)의 배선패턴에 접촉시켜서 검사를 실시하기 때문에 각 홀더(13)에 고정된 2개의 피검사기판(11, 11)이 검사위치(P3)에 반송되었을 때 해당 피검사기판(11, 11)의 배선패턴에 검사지그(41)의 각 접촉자(42)를 정확히 접촉시킬 필요가 있다. 이 때문에 기판검사장치(1)는 검사지그(41)를 XYZθ방향으로 이동시켜서 피검사기판(11, 11)의 배선패턴에 검사지그(41)의 각 접촉자(42)를 접촉시키는 구성이기 때문에 검사지그(41)와 피검사기판(11)을 소망의 상대위치관계로 하도록 검사지그(41)의 구동을 제어하기 위한 XY좌표에 있어서의 피검사기판(11)의 정확한 위치정보를 취득할 필요가 있다.
즉 도 7에 나타내는 바와 같이 회전테이블(61)의 각 홀더(13)에 고정된 피검사기판(11, 11)의 위치를 정의하기 위한 CxCy좌표를 검사위치(P3)에서 검사부(4)의 구동을 제어하기 위해 해당 검사부(4)에 설정되어 있는 XY좌표(도 2 참조)에 일치시키고, CxCy좌표에 있어서의 피검사기판(11)의 위치정보를 XY좌표에 있어서의 피검사기판(11)의 위치정보와 이룰 수 있도록 할 필요가 있다. 구체적으로는 피검사기판(11)의 위치정보는 위치어긋남검사부(3)에 의해 CxCy좌표에 있어서의 기준위치로부터의 어긋남정보로서 검출되기 때문에 CxCy좌표와 XY좌표를 일치시키는 것으로 이 어긋남정보를 XY좌표에 있어서의 기준위치로부터의 어긋남정보로서 반영할 수 있도록 할 필요가 있다.
검사부(4)도 위치어긋남검출부(3)와 마찬가지로 회전테이블(61)에 대하여 독립된 구동제어기구를 갖고 있기 때문에 본 실시형태에 관련되는 기판검사장치(1)는 위치어긋남검출부(3)와 똑같은 방법으로 CxCy좌표와 XY좌표를 맞추는 기능(이하 이 기능을 오토콜렉션2라 한다.)을 갖고 있다. 또한 오토콜렉션2의 상세에 대해서는 후술한다.
CxCy좌표와 XY좌표의 좌표맞춤(즉 검사부(4)의 검사지그(41)의 위치결정)은 지지판(411)의 회전테이블(61)을 향하는 면의 소정 장소에 설치된 한 쌍의 위치결정마크(49A, 49B)(예를 들면 도트 등의 마크)를 회전테이블(61)의 소정 장소에 설치된 카메라(55)로 촬상하고, 그 촬상화상을 이용하여 검사부(4)의 XY좌표와 회전테이블(61)의 CxCy좌표의 위치어긋남을 보정함으로써 실시된다. 카메라(55)는 도1, 도 2에 나타내는 바와 같이 회전테이블(61)의 각도기준에 대하여 －45°위치의 반직경을 따라서 설치된 긴 구멍 속에 카메라(55)의 광축이 이동경로(S)와 교차하도록 상측을 향하여 설치되어 있다. 위치결정마크(49A, 49B)는 예를 들면 도 8에 나타내는 바와 같이 가로로 긴 직사각형의 지지판(411)의 중심(O)에 대하여 횡축(M)상에 25mm 떨어진 대칭위치에 설치되어 있다. 또한 지지판(411)에 있어서의 위치결정마크(49A, 49B)의 형성위치는 도 8의 예에 한정되는 것은 아니다. 지지판(411)의 중심(O)에 대한 임의의 대칭위치에 복수쌍의 위치결정마크를 형성한 것이어도 좋다.
하부검사유닛(4D)의 검사지그(41)의 위치결정도 한 쌍의 위치결정마크(49A, 49B)를 회전테이블(61)에 설치된 카메라(56)로 촬상하고, 그 촬상화상을 이용하여 실시되는데, 그 카메라(56)는 도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이 회전테이블(61)의 각도기준에 대하여 ＋135°위치의 반직경상의 소정 장소에 직경방향의 긴 구멍을 설치하고, 그 긴 구멍 속에 카메라(56)의 광축이 이동경로(S)와 교차하도록 하측을 향하여 설치되어 있다.
카메라(55, 56)는 동일구조를 이루고, 위치결정마크(49A, 49B)의 직경의 대략 2배 이상의 시야를 갖고 있다. 또한 카메라(55, 56)의 회전테이블(61)에 있어서의 설치위치는 －45°각도위치와 ＋135°각도위치의 반직경상에 한정되는 것은 아니다. 홀더(13) 등의 설치부재와 저촉하지 않는 임의의 각도위치의 반직경상에 설정할 수 있다.
도 9는 회전테이블(61)에 설치된 카메라(55, 56)와 회전테이블(61)과는 별개체의 장치본체측에 설치된 제어부(44) 등을 전기적으로 접속하기 위한 접속구조를 나타내는 도면이다.
카메라(55, 56)는 회전동작을 실시하는 회전테이블(61)상에 부착되어 있기 때문에 회전테이블(61)과는 별개체의 장치본체측에 설치된 카메라(55, 56)에 전원을 공급하는 회로나 촬상화상 등의 데이터의 입출력을 실시하는 회로와 카메라(55, 56)를 단순히 케이블로 접속할 수는 없다. 그래서 본 실시형태에 관련되는 기판검사장치(1)에서는 회전테이블(61)의 하부에 카메라(55, 56)와 장치본체측의 전기회로(도시는 하고 있지 않지만, 카메라(55, 56)에 전원을 공급하는 회로나 촬상화상을 이용하여 소정의 연산을 실시하는 회로 등)의 접속/절단을 실시하는 접점장치(100)를 설치하고, 카메라(55, 56)를 동작시킬 때 접점장치(100)를 ON으로 하여 카메라(55, 56)에 장치본체측의 전기회로를 접속하는 구성으로 하는 것으로 이러한 문제를 해결하도록 하고 있다.
접점장치(100)는 회전테이블(61)의 하부에 설치되는 제 1 접점부(110)와 장치본체베이스(130)측에 설치되는 제 2 접점부(20)로 구성되어 있다. 제 1 접점부(110)는 회전테이블(61)의 둘레가장자리부를 따른 원호상의 베이스부재(111)와, 이 베이스부재(111)의 하면에 소정의 피치로 평행하게 깔아 설치된, 복수개의 원호상으로 배열된 도체선(112)을 포함한다. 도체선(112)의 한쪽단은 각각 카메라(55, 56)의 대응장소에 접속되고, 다른쪽단은 개방되어 있다. 본 실시형태에서는 한 쌍의 전원라인과 카메라마다의 제어라인 및 데이터출력라인의 합계 6개의 도체선(112)이 설치되고, 한 쌍의 전원라인은 카메라(55, 56)의 전원단자에 접속되며, 제어라인은 카메라(55, 56)의 제어단자에 접속되고, 데이터출력라인은 카메라(55, 56)의 출력단자에 접속되어 있다.
제 2 접점부(120)는 제 1 접점부(110)의 베이스부재(111)에 형성된 복수개의 도체선(112)에 대응하는 간격으로 지지부재(121)에 세워 설치된 복수개(본 실시형태에서는 6개)의 브러시(122)와, 이들 브러시(122)를 승강시키는, 예를 들면 에어실린더 등으로 이루어지는 변위부재(123)로 구성되어 있다. 전원라인에 대응하는 한 쌍의 브러시(122)는 장치본체측에 설치된 도면 생략의 전원에 접속되고, 제어라인에 대응하는 브러시(122)는 장치본체측에 설치된 제어부(44)(도 3 참조)에 접속되며, 데이터출력라인에 대응하는 브러시(122)는 장치본체측에 설치된 화상처리부(45)(도 3 참조)에 접속되어 있다.
지지부재(121)는 에어실린더(123)의 피스톤로드(123a)의 선단에 고정되어 있으며, 이 피스톤로드(123a)를 신축시킴으로써 접점장치(100)는 제 1 접점부(110)의 도체선(112)과 제 2 접점부(120)의 브러시(122)가 접촉하는 도통상태(도 9에서는 이점쇄선으로 나타내는 상태)와, 도체선(112)과 브러시(122)가 떨어지는 비도통상태(도 9에서는 실선으로 나타내는 상태)로 전환되도록 되어 있다. 그리고 상기한 오토콜렉션2에 있어서, 카메라(55, 56)를 사용할 때 변위부재(123)를 동작시켜서 접점장치(100)를 도통상태로 함으로써 회전테이블(61)에 고정된 카메라(55, 56)와 장치본체측에 설치된 전기회로를 전기적으로 접속하여 카메라(55, 56)에 의한 촬상을 가능하게 하고 있다. 또 통상의 검사시에서는 카메라(55, 56)는 사용하지 않기 때문에 접점장치(100)는 비도통상태로 된다.
또한 회전테이블(61)에 있어서의 제 2 접점부(120)의 접점위치가 변화하지 않는 경우, 즉 카메라(55, 56)는 검사위치에 정지하고, 검사지그(41, 41)를 이동하여 오토콜렉션2를 실시할 뿐인 경우 카메라(55, 56)가 검사위치(P3)에 위치했을 때의 접점위치에 제 1 접점부(110)의 도체선(112)에 상당하는 접점전극을 설치하도록 해도 좋다. 본 실시형태에서는 오토콜렉션2에 있어서, 회전테이블(61)을 회전이동시켜서 카메라(55, 56)를 검사부(3)의 위치결정마크(49A, 49B)를 촬상할 수 있는 위치로 이동시키기 위해 도체선(112)을 레일상으로 하는 것으로 카메라(55, 56)가 소정 각도범위를 이동한 경우(즉 회전테이블(61)에 있어서의 제 2 접점부(120)의 접점위치가 변화한 경우)에도 확실하게 카메라(55, 56)를 동작시킬 수 있도록 하고 있다.
도 3으로 되돌아가서 제어부(44)는 CPU(Central Processing Unit), ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory) 등으로 구성되어 있다. ROM에는 오토콜렉션1, 2를 실행하기 위한 프로그램이나 피검사기판(11)의 검사공정의 제어를 실시하는 프로그램이 기억되어 있다. CPU는 ROM으로부터 이들 프로그램을 RAM에 판독하고, 조작패널(48)로부터 입력되는 지시에 따라서 이들 프로그램을 실행하는 것으로 오토콜렉션1, 2나 기판검사의 기능을 완수한다.
화상처리부(45)는 카메라(31, 55, 56)로부터 입력되는 촬상화상에 대하여 소정의 처리를 실시하고, 그 처리결과를 제어부(44)에 입력한다. 구체적으로는 원점마크(T0)나 위치결정마크(12A∼12D), 지그위치결정마크(49A, 49B)의 마크상의 중심을 산출하는 동시에, 화상테두리의 중심을 원점으로 하는 xy좌표에 있어서의 마크상의 중심의 위치를 산출하고, 그 산출결과를 제어부(44)에 입력한다. 이 원점마크(T0)나 위치결정마크(12A∼12D), 지그위치결정마크(49A, 49B)의 위치정보는 상기한 바와 같이 회전테이블(61)과 위치어긋남검출부(3)나 검사부(4)의 원점맞춤이나 피검사기판(11)의 기준위치로부터의 어긋남검출에 이용된다.
테스터컨트롤러(46)는 기판검사장치(1)에 의한 피검사기판(11)의 검사동작을 제어하는 것이다. 테스터컨트롤러(46)는 제어부(44)로부터 검사개시신호가 입력되면 스캐너(47)의 동작을 제어하여 피검사기판(11)의 검사를 실시한다. 또한 제어부(44)는 검사부(4)의 접촉자(42)의 피검사기판(11)의 배선패턴으로의 접촉을 완료하면 테스터컨트롤러(46)에 검사개시신호를 출력한다. 스캐너(47)는 직류전원을 공급하는 전원과, 이 전원과 각 접촉자(42)에 접속된 신호선을 전환접속하는 스위치군과, 피검사기판(11)의 배선패턴의 좋고 나쁨을 판정하는 판정부를 구비하고 있다.
스캐너(47)의 스위치군의 전환제어는 테스터컨트롤러(46)에 의하여 실시된다. 테스터컨트롤러(46)는 피검사기판(11)의 배선패턴에 응하여 미리 설정되어 있는 스위치군의 전환프로그램에 따라서 스캐너(47)의 스위치군의 전환을 실시한다. 이 스위치군의 전환은 피검사기판(11)에 형성된 복수개의 배선패턴을 차례로 전원에 전환접속하고, 각 배선패턴의 도통 또는 절연의 상태를 판정부에서 판정시키기 위한 것이다. 판정부는 예를 들면 도통검사의 경우 각 배선패턴의 출력전압을 검출하고, 그 검출값을 소정의 한계값과 비교하는 것으로 각 배선패턴의 좋고 나쁨을 판정한다. 그리고 그 판정결과는 테스터컨트롤러(46)에 출력되고, 해당 테스터컨트롤러(46)를 통하여 제어부(44)에 입력된다. 제어부(44)는 모든 배선패턴의 검사가 종료되어 하나라도 불량의 배선패턴이 존재하면 그 피검사기판(11)을 불량품으로 하고, 모든 배선패턴이 양호할 때 그 피검사기판(11)을 양품으로 한다.
조작패널(48)은 조작자가 기판검사장치(1)의 초기교정을 실시하거나 기판검사를 실행시키는 경우에 필요한 정보를 입력하는 것이다. 조작패널(48)로부터 입력된 정보는 제어부(44)에 입력된다.
다음으로 오토콜렉션1의 조작순서에 대하여 설명한다.
상기한 바와 같이 오토콜렉션1은 회전테이블(61)의 위치어긋남검출위치(P2)에 설정되는 Cx’Cy’좌표와 위치어긋남검출부(3)에 설정되어 있는 CxCy좌표를 일치시키는 것이다. 이 좌표맞춤은 Cx’Cy’좌표의 원점위치(원점마크(T0)의 설정위치)를 조정하는 스텝S1과, 원점위치가 조정된 회전테이블(61)의 Cx’Cy’좌표와 위치어긋남검출부(3)의 CxCy좌표의 원점의 어긋남량을 산출하고, 그 어긋남량을 위치어긋남검출부(3)의 구동제어의 보정값으로 하는 것으로 소프트상에서 Cx’Cy’좌표와 CxCy좌표를 맞추는 스텝S2에 의하여 실시된다.
스텝S1은 도 10에 나타내는 바와 같이 기판검사장치(1)의 조립시에 회전테이블(61)의 원점마크(T0)를 원점위치로 하고, 직경방향을 Cy’축, 접선방향을 Cx’축으로 하는 Cx’Cy’좌표를 설정하고, 회전테이블(61)을 회전시켜서 이 Cx’Cy’좌표를 위치어긋남검출위치(P2)로 회전이동시켰을 때 CxCy좌표의 좌표축과 Cx’Cy’좌표의 좌표축이 서로 평행하게 되는 회전테이블(61)의 회전위치(도 10에서는 원점(Oc’)이 원점(Oc)에 오는 회전위치)를 산출하는 것이다. 즉 CxCy좌표의 좌표축과 Cx’Cy’좌표의 좌표축이 서로 평행하게 되는 CxCy좌표의 원점위치를 산출하는 것이다.
오토콜렉션1의 구체적 작업순서는 이하와 같이 된다. 즉 우선 기판검사장치(1)를 시동하기 위해 전원을 넣으면 회전테이블(61)이 회전하고, 제어부(44)는 로터리엔코더의 출력을 모니터한다. 회전테이블(61)이 원점위치에 가까워진 것을 로터리엔코더의 출력으로부터 검지하면 제어부(44)는 회전테이블(61)의 회전속도를 내려서 그 회전위치의 검출정밀도를 높이고, 회전테이블(61)이 원점위치에 도달한 것을 검지하면 회전테이블(61)을 정지한다.
이와 같이 하여 회전테이블(61)을 원점위치에 설정한 후 회전테이블(61)을 소정 각도(이 실시예에서는 θ1＝135°) 회전이동시켜서 원점마크(T0)를 위치어긋남검출위치(P2)로 이동시킨다. 그와 동시에 카메라구동기구(32)의 Cx방향구동부(32X) 및 Cy방향구동부(32Y)를 동작시켜서 카메라(31)를 CxCy좌표의 원점으로 이동시킨다. 이 원점위치결정은 우선 Cx방향구동부(32X)를 동작시켜서 카메라(31)를 Cx좌표의 소정 방향(예를 들면 ＋방향)으로 구동하고, 카메라(31)와 함께 이동하는 검지부재가 리미트스위치에 닿으며, 리미트스위치를 작동시키면 카메라(31)의 구동방향을 반전하여 리미트스위치검지위치로부터 소정 거리 이동함으로써 카메라(31)의 Cx방향원점위치가 정해진다. Cy방향에 대해서도 똑같은 순서로 리미트스위치검지위치로부터 반전하여 소정 거리 이동한 위치로서 카메라(31)의 Cy방향원점위치가 정해진다. 이와 같이 하여 카메라(31)가 기계적으로 설정되는 초기위치를 기계적 원점(OM(0, 0))으로 한다.
상기한 바와 같이 회전테이블(61)과 위치어긋남검출부(3)가 이상적으로 조립되어 있으면 기계적 원점(OM)에 설정된 카메라(31)의 시야의 중심(화상테두리의 둥심)에 위치어긋남검출위치(P2)로 이동된 원점마크(T0)가 있을 것이다. 그러나 일반적으로 회전테이블(61)과 위치어긋남검출부(3)가 이상적으로 조립되는 일은 없기 때문에 원점마크(T0)는 카메라(31)의 좁은 시야로부터 벗어나는 일이 많다.
그래서 다음으로 원점마크(T0)가 카메라(31)의 시야에 들어가도록 카메라(31)를 이동시켜서 원점마크(T0)의 상을 촬상한다. 그리고 그 촬상화상으로부터 원점마크(T0)의 상의 중심과 화상테두리의 중심의 어긋남량(δx2, δy2)을 산출하고, 이 어긋남량과 카메라(31)의 이동량(δx1, δy1)으로부터 원점마크(T0)의 기계적 원점(OM)으로부터의 어긋남량(δx1＋δx2, δy1＋δy2)을 산출하고, 원점마크(T0)의 상을 카메라(31)의 시야에 포착하여 어긋남량을 구한 카메라(31)의 기계적인 위치(Cx’Cy’좌표의 원점(Oc’)의 위치)를 CxCy좌표의 가원점(OS)으로 한다. 이 상태는 Cx’Cy’좌표의 원점(Oc’)에 CxCy좌표의 원점(Oc)을 일치시켰을 뿐으로, 양 좌표의 좌표축의 평행도는 확인되어 있지 않기 때문에 임시의 원점(OS)으로 하고 있다.
다음으로 회전테이블(61)의 현재위치를 회전각의 기준위치(θ＝0)로 하고, 회전테이블(61)을 10°만큼 시계방향으로 회전이동하여 원점마크(T0)를 CxCy좌표상에서 이동시키고, 가원점(OS)으로부터 카메라(31)를 원점마크(T0)의 이동위치(Xθ1, Yθ1)로 이동시킨다. Cy축과 Cy’축이 일치해 있으면 카메라(31)의 시야에 원점마크(T0)가 들어올 것인데, Cy축과 Cy’축이 일치해 있지 않은 경우는 카메라(31)를 (Xθ1, Yθ1)의 위치로 이동시켜도 카메라(31)의 시야에 원점마크(T0)가 들어가지 않는 경우가 발생하기 때문에 다시 카메라(31)를 적당히 이동시켜서 카메라(31)의 시야에 원점마크(T0)를 넣고, 원점마크(T0)의 상을 촬상한다.
그리고 그 촬상화상을 시야에 포착하기까지의 카메라(31)의 이동량과, 시야중심과 원점마크(T0)의 중심의 어긋남량으로부터 원점마크(T0)를 ＋10° 회전이동했을 때의 가원점(OS)의 CxCy좌표에 있어서의 원점마크(T0)의 좌표위치(cx1, cy1)를 얻는다.
다음으로 회전테이블(61)을 가원점(OS)위치까지 되돌리고, 그 곳으로부터 10°만큼 반시계방향으로 회전이동하여 원점마크(T0)를 CxCy좌표상에서 이동시키는 동시에, 원점마크(T0)의 이동위치(Xθ2, Yθ2)로 카메라(31)를 이동시키고, 회전테이블(61)을 회전각의 기준위치로부터 10°만큼 시계방향으로 회전이동한 경우와 똑같은 방법으로 원점마크(T0)를 기준위치로부터 －10° 회전이동했을 때의 가원점(OS)의 CxCy좌표에 있어서의 원점마크(T0)의 좌표위치(cx2, cy2)를 산출한다.
그리고 원점마크(T0)를 ±10° 회전이동시켰을 때의 이동위치의 CxCy좌표((cx1, cy1), (cx2, cy2))를 이용하여,
θc＝tan－1{(cy1－cy2)/(cx1－cx2)}…(1)
에 의해 Cy축과 Cy’축의 어긋남각(θc)을 산출하고, 회전테이블(61)을 회전각의 기준위치로부터 어긋남각(θc)만큼 회전이동시켜서 CxCy좌표와 Cx’Cy’좌표의 좌표축을 평행하게 한다. 이에 따라 스텝S1의 처리는 종료된다. 또한 상기 (1)식으로부터 명백한 바와 같이 Cy축과 Cy’축이 평행하면 원점마크(T0)를 ±10° 회전이동시켰을 때의 이동위치는 Cy축에 대하여 대칭위치로 되기 때문에 cy1＝cy2로 되고, θc＝0로 된다.
다음으로 스텝S2의 처리로 이행한다. 회전테이블(61)의 어긋남각분의 회전이동에 의하여 CxCy좌표에 있어서의 원점마크(T0)의 위치가 변화하기 때문에 다시 카메라(31)를 원점마크(T0)의 어긋남각(θc)분 이동한 이동위치로 이동시켜서 해당 원점마크(T0)의 상을 촬상하고, 그 촬상화상으로부터 원점마크(T0)의 이동위치(가원점(OS)의 CxCy좌표에 있어서의 위치(Cxh, Cyh))를 산출한다.
회전테이블(61)의 회전각의 기준위치를 각도(θc)만큼 보정하는 동시에, 카메라(31)의 구동을 제어하기 위한 CxCy좌표의 원점위치를 (Cxh, Cyh)로 보정하는 것으로 회전테이블(61) 및 카메라(31)의 구동제어에 있어서의 CxCy좌표와 Cx’Cy’좌표를 일치시킬 수 있다. 이에 따라 스텝S2의 처리는 종료된다.
따라서 오토콜렉션1에 의하여 산출된 θc를 보정값으로서 회전테이블(61)의 회전제어에 반영하는 동시에, (Cxh, Cyh)를 원점의 보정값으로서 카메라(31)의 구동제어에 반영하는 것으로 실질적으로 CxCy좌표와 Cx’Cy’좌표를 일치시킬 수 있으며, 위치어긋남검출부(3)에 의한 피검사기판(11)의 재치위치의 검출(구체적으로는 기준위치로부터의 어긋남량의 검출)을 높은 정밀도로 실시할 수 있게 되어 있다.
다음으로 오토콜렉션2의 조작순서에 대하여 설명한다. 또한 상부검사유닛(4U)과 하부검사유닛(4D)의 오토콜렉션2는 기본적으로 동일하기 때문에 이하의 설명에서는 상부검사유닛(4U)에 대하여 설명한다.
상기한 바와 같이 오토콜렉션2는 회전테이블(61)의 회전이동에 의해 검사위치(P3)로 이동되는 회전테이블(61)의 Cx’Cy’좌표(교정된 CxCy좌표와 동일)와, 검사부(4)에 설정되어 있는 XY좌표를 일치시키는 것이다. 이 좌표맞춤은 마스터지그를 이용하여 검사부(4)의 XY좌표의 기계적인 원점을 정확하게 설정하고, 그 XY좌표와 회전테이블(61)을 회전시켜서 CxCy좌표를 검사위치(P3)로 회전이동시켰을 때의 해당 CxCy좌표와의 원점의 어긋남량을 검출하고, 이 어긋남량을 검사부(4)의 구동제어의 보정값으로 하는 것으로 제어상에서 XY좌표를 CxCy좌표에 일치시키는 것이다.
구체적으로는 우선 검사지그(41)에 대신하여 지그위치결정마크(49A, 49B)가 정확히 형성된 마스터지그를 장착하고, 검사지그구동기구(43)의 각 지그구동부(43X, 43Y, 43Z, 43θ)를 동작시켜서 마스터지그를 XYZθ좌표의 원점으로 이동시킨다. 이 이동에 의하여 마스터지그가 기계적으로 설정되는 XY좌표의 초기위치를 기계적인 원점(OM’(0, 0))으로 한다. 또한 이 마스터지그의 기계적 원점설정은 상기의 카메라(31)의 원점위치설정과 똑같이 각각의 좌표축방향에 대하여 리미트스위치에 닿기까지 구동한 후 소정량 반전구동함으로써 실시된다. 또 마스터지그의 지그위치결정마크형성면은 도 8에 있어서 접촉자군을 제외한 것과 동일하다.
다음으로 기계적 원점(도 1의 상태)으로부터 회전테이블(61)을 시계방향으로 135° 회전시켜서 카메라(55)를 검사위치(P3)로 이동시킨다. 오토콜렉션1에 의해 회전테이블(61)의 구동제어는 보정값(θc)에 의해 보정되어 있기 때문에 검사위치(P3)로 이동된 카메라(55)의 광축은 회전테이블(61)의 검사위치(P3)에 설정되는 CxCy좌표의 원점(Oc)에 일치해 있다.
다음으로 마스터지그를 X축방향으로 －25mm만큼 이동시켜서 지그위치결정마크(49A)가 기계적 원점(OM’)에 오도록 하는 동시에, 카메라(55)가 위치결정마크(49A)를 인식할 수 있는 위치(카메라(55)의 핀트위치)까지 Z축방향으로 하강시킨다. 만일 CxCy좌표와 XY좌표가 일치해 있으면 지그위치결정마크(49A)의 상의 중심은 카메라(55)의 화상테두리의 중심에 위치할 것인데, 그렇지 않으면 양 중심의 어긋남량을 산출하기 위해 지그위치결정마크(49A)의 상이 카메라(55)의 화상테두리에 들어가도록 적당히 마스터지그를 이동시킨 후 지그위치결정마크(49A)의 상을 촬상한다. 그리고 그 촬상화상으로부터 지그위치결정마크(49A)의 상의 중심과 화상테두리의 중심의 어긋남량(△X1a, △Y1a)을 산출하고, 이 어긋남량(△X1, △Y1)과 마스터지그의 이동량(△X2a, △Y2a)으로부터 CxCy좌표에 있어서의 지그위치결정마크(49A)의 위치((Xa, Ya)＝(△X1a＋△X2a, △Y1a＋△Y2a))를 산출한다.
다음으로 마스터지그를 기계적인 원점(OM’)으로 되돌린 후 X축방향으로 ＋25mm만큼 이동시켜서 지그위치결정마크(49B)가 기계적 원점(OM’)에 오도록 하는 동시에, 카메라(55)가 지그위치결정마크(49B)를 인식할 수 있는 위치(카메라(55)의 핀트위치)까지 Z축방향으로 하강시키고, 지그위치결정마크(49B)의 상이 카메라(55)의 화상테두리에 들어와 있지 않으면, 다시 지그위치결정마크(49B)의 상이 카메라(55)의 화상테두리에 들어오도록 적당히 마스터지그를 이동시킨다. 그리고 지그위치결정마크(49B)의 상을 촬상하고, 그 촬상화상으로부터 지그위치결정마크(49B)의 상의 중심과 화상테두리의 중심의 어긋남량(△X1b, △Y1b)을 산출하고, 이 어긋남량(△X1b, △Y1b)과 마스터지그의 이동량(△X2b, △Y2b)으로부터 CxCy좌표에 있어서의 지그위치결정마크(49B)의 위치((Xb, Yb)＝(△X1b＋△X2b, △Y1b＋△Y2b))를 산출한다.
다음으로 지그위치결정마크(49A, 49B)의 CxCy좌표((Xa, Ya), (Xb, Yb))를 이용하여 하기 (2)식∼(4)식에 의해 XY좌표를 CxCy좌표에 일치시키기 위한 보정값(△X, △Y, △θd)을 산출한다. 또한 보정값(△X, △Y)은 XY좌표의 원점(O)을 CxCy좌표의 원점(Oc)에 일치시키기 위한 보정값이며, 보정값(△θd)은 XY좌표축과 θ축의 원점맞춤 후에 좌표축을 일치시키기 위한 각도보정값이다.
△X＝(Xa＋Xb)/2…(2)
△Y＝(Yb＋Yb)/2…(3)
△θd＝tan－1{(Yb－Ya)/(Xb－Xa)}…(4)
다음으로 보정값(△X, △Y, △θd)에 의하여 XY좌표가 검사부(2)의 구동제어상(즉 소프트상)에서 CxCy좌표에 일치하는지 아닌지의 확인을 실시한다. 이 확인은 마스터지그를 소프트상의 원점(Os)에 설정한 후 카메라(55)로 마스터지그의 지그위치결정마크(49A, 49B)를 촬상하고, 그 촬상화상으로부터 지그위치결정마크(49A, 49B)의 CxCy좌표에 있어서의 위치를 산출하며, 그 산출결과에 의거하여 실시된다.
즉 마스터지그를 기계적 원점(OM’)으로 이동한 후 다시 검사지그구동기구(43)의 각 지그구동부(43X, 43Y, 43θ)를 보정값(△X, △Y, △θd)으로 동작시켜서 마스터지그를 소프트상의 원점(Os)으로 이동시킨다. 이 상태에서 XY좌표와 CxCy좌표가 일치해 있으면 마스터지그의 지그위치결정마크(49A, 49B)는 CxCy좌표의 Cx축상 ＋25mm와 －25mm의 위치에 각각 위치해 있을 것이기 때문에 우선 카메라(55)가 ＋25mm의 위치를 들여다보도록 회전테이블(61)을 소정의 각도(θ)만큼 ＋방향으로 회전시킨다. 예를 들면 회전테이블(61)에 있어서의 카메라(55)의 광축의 위치가 회전중심(OT)으로부터 대략 350mm이면 θ＝tan－1(25/350)≒4. 09°이다. 그리고 지그위치결정마크(49A)를 촬상하고, 그 촬상화상과 카메라(55)의 이동량으로부터 CxCy좌표에 있어서의 지그위치결정마크(49A)의 위치(Cxa, Cya)를 산출한다.
다음으로 카메라(55)가 CxCy좌표의 Cx축상 －25mm의 위치를 들여다보도록 회전테이블(61)을 소정의 각도(θ)만큼 한 방향으로 회전시키고, 똑같은 방법으로 지그위치결정마크(49B)의 상을 촬상하며, 그 촬상화상과 카메라(55)의 이동량으로부터 지그위치결정마크(49B)의 위치(Cxb, Cyb)를 산출한다. XY좌표와 CxCy좌표가 일치해 있으면 지그위치결정마크(49A)의 Cy좌표(Cya)와 지그위치결정마크(49B)의 Cy좌표(Cyb)는 동일해질 것이기 때문에 양 Cy좌표를 비교하는 것으로 XY좌표와 CxCy좌표의 일치도를 판정한다. 그리고 XY좌표와 CxCy좌표가 소정의 허용범위내에서 일치해 있지 않으면 검사부(4)와 위치어긋남검출부(3)의 평행맞붙임의 재조정을 실시하고, 상기의 오토콜렉션2와 좌표맞춤의 확인을 다시 실시한다.
또한 하부검사유닛(4D)의 검사지그구동기구(43)로 구동되는 검사지그(41)의 XY좌표와 회전테이블(61)의 CxCy좌표의 좌표맞춤은 카메라(56)를 이용하여 상기와 똑같은 방법으로 실시된다.
따라서 오토콜렉션2에 의하여 산출된 △X, △Y, △θd를 보정값으로서 검사지그구동기구(43)의 구동제어에 반영하는 것으로 실질적으로 확인의 스텝은 초기조립조정시만으로 XY좌표와 CxCy좌표를 일치시킬 수 있어서, 검사위치(P3)에 반송된 피검사기판(11)의 배선패턴의 소정의 접촉위치에 검사지그(41)의 각 접촉자(42)를 정확히 접촉시킬 수 있게 된다.
또한 상기 본 발명의 실시형태의 설명에 있어서, 카메라(31)에 의한 피검사기판(11)의 위치결정마크(12A∼12D)나 원점마크(T0)의 촬상 및 보조카메라(55, 56)에 의한 검사지그(41)의 위치결정마크(49A, 49B)의 촬상을 자동적으로 실시하는 경우는, 그들의 마크가 카메라의 시야에 들어간다고 예정되어 있는 위치에 카메라를 이동하고, 그 곳에서 촬상동작을 실시한다. 수동으로 실시하는 경우에는 카메라를 동작시키면서 모니터화면에 의해 마크가 카메라의 시야에 들어가 있는지 아닌지를 확인하면서 카메라 또는 검사지그를 이동시키고, 시야에 들어간 곳에서 카메라 또는 검사지그를 정지한다.
다음으로 기판검사장치(1)의 기판검사의 동작에 대하여 설명한다. 개별의 검사지그(41)를 세트했을 때에 지지판(411)과 XY좌표의 사이에 오차가 있으면 개별의 검사지그(41)에도 위치결정마크(49A, 49B)를 붙이고, 오토콜렉션2를 실행하면 오차는 보정된다.
도 11은 기판검사의 동작타이밍을 나타내는 타이밍챠트이다. 동일도면에 있어서, (a)∼(d)는 반입부(2) 및 회전테이블(61)의 반입위치(P1)에 있어서의 홀더(13)의 기판지지기구(70)의 동작을 제어하는 신호의 타이밍챠트이고, (e), (f)는 위치어긋남검출부(3)의 동작을 제어하는 신호의 타이밍챠트이며, (g)∼(i)는 검사부(4)의 동작을 제어하는 신호의 타이밍챠트이고, (j)∼(l)은 반출부(5) 및 회전테이블(61)의 반출위치(P4)에 있어서의 홀더(13)의 기판지지기구(70)의 동작을 제어하는 신호의 타이밍챠트이다. (a)∼(l)의 제어신호(CS1∼CS43)의 내용은 하기와 같다.
CS1: 회전테이블(61)의 회전을 제어하는 신호. ON(하이레벨)기간은 회전테이블(61)이 회전하고 있는 기간이며, OFF(로우레벨)기간은 회전테이블(61)이 정지하고 있는 기간이다.
CS11: 반입부(2)의 승강아암(피검사기판(11)을 잡아서 홀더(13)에 반송, 탑재하기 위한 아암)의 피검사기판(11)을 파지하는 척의 동작을 제어하는 신호. 하이레벨기간(피검사기판(11)을 파지하고 있는 기간)은 척이 닫혀 있는 기간이며, 로우레벨기간은 척이 열려 있는 기간(피검사기판(11)을 파지하고 있지 않은 기간)이다. 또 레벨이 변화하고 있는 기간은 척이 개방동작 또는 폐쇄동작을 하고 있는 기간이다.
CS12: 반입부(2)의 승강아암의 동작을 제어하는 신호. 하이레벨기간은 승강아암이 상승위치에 있는 기간이며, 로우레벨기간은 승강아암이 하강위치에 있는 기간이다. 또 레벨이 변화하고 있는 기간은 승강아암이 상승동작 또는 하강동작을 하고 있는 기간이다.
CS13: 반입위치(P1)에 위치하는 홀더(13)의 기판지지기구(70)의 동작을 제어하는 신호. 로우레벨기간은 실린더(93)에 통전되지 않고 캠기구(80)가 클램프상태에 있는 기간(피검사기판(11)이 홀더(13)에 고정되어 있는 기간)이며, 하이레벨기간은 실린더(93)에 통전되어 캠기구(80)가 언클램프상태에 있는 기간(피검사기판(11)이 홀더(13)에 고정되어 있지 않은 기간)이다. 또 레벨이 변화하고 있는 기간은 캠기구(80)가 피검사기판(11)의 해방동작 또는 폐쇄동작을 하고 있는 기간이다.
CS21: 카메라(31)의 촬상동작을 제어하는 신호. 하이레벨기간은 촬상동작을 하고 있는 기간이며, 로우레벨기간은 촬상동작을 하고 있지 않은 기간이다.
CS22: 카메라(31)의 이동동작을 제어하는 신호. 하이레벨기간은 이동동작을하고 있는 기간이며, 로우레벨기간은 이동동작을 하고 있지 않은 기간이다.
CS31: 검사지그(41)의 XY방향의 이동동작을 제어하는 신호. 하이레벨기간은 이동동작을 하고 있는 기간이며, 로우레벨기간은 이동동작을 하고 있지 않은 기간이다.
CS32: 검사지그(41)의 Z방향의 이동동작(승강동작)을 제어하는 신호. 하이레벨기간은 검사지그(41)가 하강위치에 있는 기간(접촉자(42)가 피검사기판(11)에 접촉하고 있는 기간)이며, 로우레벨기간은 검사지그(41)가 상승위치에 있는 기간(접촉자(42)가 피검사기판(11)에 접촉하고 있지 않은 기간)이다. 또 레벨이 변화하고 있는 기간은 검사지그(41)가 상승동작 또는 하강동작을 하고 있는 기간이다.
CS33: 피검사기판(11)의 검사동작을 제어하는 신호. 하이레벨기간은 피검사기판(11)의 검사를 하고 있는 기간이며, 로우레벨기간은 피검사기판(11)의 검사를 하고 있지 않은 기간이다.
CS41: 반출위치(P4)에 반송된 홀더(13)의 기판지지기구(70)의 동작을 제어하는 신호. 로우레벨기간은 실린더(93)에 통전되지 않고 캠기구(80)가 클램프상태에 있는 기간(피검사기판(11)이 홀더(13)에 고정되어 있는 기간)이며, 하이레벨기간은 실린더(93)에 통전되어 캠기구(80)가 언클램프상태에 있는 기간(피검사기판(11)이 홀더(13)에 고정되어 있지 않은 기간)이다. 또 레벨이 변화하고 있는 기간은 캠기구(80)가 피검사기판(11)의 해방동작 또는 폐쇄동작을 하고 있는 기간이다.
CS42: 반출부(5)의 승강아암의 동작을 제어하는 신호. 하이레벨기간은 승강아암이 상승위치에 있는 기간이며, 로우레벨기간은 승강아암이 하강위치에 있는 기간이다. 또 레벨이 변화하고 있는 기간은 승강아암이 상승동작 또는 하강동작을 하고 있는 기간이다.
CS43: 반출부(5)의 승강아암(피검사기판(11)을 잡아서 수납기(8)에 반송하기 위한 아암)의 피검사기판(11)을 파지하는 척의 동작을 제어하는 신호. 로우레벨기간은 척이 열려 있는 기간(피검사기판(11)을 파지하고 있지 않은 기간)이며, 하이레벨기간(피검사기판(11)을 파지하고 있는 기간)은 척이 닫혀 있는 기간이다. 또 레벨이 변화하고 있는 기간은 척이 개방동작 또는 폐쇄동작을 하고 있는 기간이다.
도 11은 2개의 피검사기판(11, 11)이 회전테이블(61)의 반입위치(P1)에 있어서의 홀더(13)에 탑재된 후 시각(t0)에서 회전테이블(61)을 ＋90° 회전시켜서 반송하고, 시각(t10)까지 반입위치(P1), 위치어긋남검사위치(P2), 검사위치(P3) 및 반출위치(P4)에서 피검사기판(11)의 반입, 위치어긋남검출, 회로패턴의 검사 및 기판반출의 각 동작이 동시에 실시되는 모습을 나타내고 있다.
시각(t0)에서 회전테이블(61)의 회전동작이 개시되면 시각(t2)에서 회전테이블(61)의 회전동작이 정지되기까지 반입부(2) 및 반출부(5)의 동작이 정지된다. 또한 시각(t0)으로부터 시각(t2)까지의 시간은 회전테이블(61)을 90° 회전시키기 위해 요하는 시간이고, 회전테이블(61)의 회전속도에 따라서 변화하는 것이다.
즉 반입위치(P1)에서는 반입부(2)의 승강아암은 상승위치에 설정(제어신호(CS12)는 하이레벨로 유지)되는 동시에, 승강아암의 척은 폐쇄(제어신호(CS11)는 하이레벨로 유지)되어 있다. 이것은 회전테이블(61)이 회전하고 있는 기간에 다음의 2개의 피검사기판(11, 11)을 반입위치(P1)로부터 회전테이블(61)에 반입하기 위해 공급기(7)로부터 공급된 2개의 피검사기판(11, 11)을 반입부(2)에서 잡아서 반입위치(P1)에 반송하고 있는 상태이다. 또 회전테이블(61)의 회전에 의해 반입위치(P1)로부터 위치어긋남검출위치(P2)로 이동하고 있는 홀더(13)의 기판지지기구(70)의 캠기구(80)는 클램프상태(제어신호(CS13)는 로우레벨로 유지)에 있다. 이것은 위치어긋남검출위치(P2)에 반송되는 2개의 피검사기판(11, 11)을 홀더(13)로 고정하고 있는 상태이다.
또 반출위치(P4)에서는 반출부(5)의 승강아암은 상승위치에 설정(제어신호(CS42)는 하이레벨로 유지)되는 동시에, 승강아암의 척은 폐쇄(제어신호(CS43)는 로우레벨로 유지)되어 있다. 이것은 회전테이블(61)이 회전하고 있는 기간에 검사완료의 2개의 피검사기판(11, 11)을 반출위치(P4)로부터 수납기(8)측에 반출하기 위해 회전테이블(61)의 반출위치(P4)에 있어서의 홀더(13)로부터 2개의 피검사기판(11, 11)을 반출부(5)에서 잡아서 수납기(8)측에 반송하고 있는 상태이다. 또 회전테이블(61)의 반출위치(P4)에 반송되는 홀더(13)의 기판지지기구(70)의 캠기구(80)가 클램프상태(제어신호(CS41)는 로우레벨로 유지)에 있다. 이것은 반출위치(P4)에 반송되는 2개의 피검사기판(11, 11)을 홀더(13)로 고정하고 있는 상태이다.
한편 위치어긋남검출위치(P2)에서는 시각(t0)에서 회전테이블(61)의 회전동작이 개시되는 동시에 카메라(31)의 구동은 정지된다(제어신호(CS22)는 로우레벨로 반전). 이 때 카메라(31)는 다음의 2개의 피검사기판(11, 11)이 위치어긋남검출위치(P2)에 반송되었을 때 한쪽의 피검사기판(11)의 위치결정마크(12A)가 위치하는CxCy좌표상의 기준위치에 설정되어 있다. 또 회전테이블(61)의 회전 중은 기판의 위치어긋남검출처리는 실시되지 않기 때문에 카메라(31)의 촬상동작은 실시되지 않는다(제어신호(CS21)는 로우레벨로 유지).
검사위치(P3)에서는 시각(t0)에서 회전테이블(61)의 회전동작이 개시되는 동시에 검사지그(41)의 다음의 2개의 피검사기판(11, 11)에 대한 검사위치(P3)로의 이동이 개시되고(제어신호(CS31)가 하이레벨로 반전), 다음의 2개의 피검사기판(11, 11)이 검사위치(P3)에 반송되기 전에 그 이동이 완료된다(시각(t2)의 바로 앞의 시각(t1)에서 제어신호(CS31)는 로우레벨로 반전). 이 검사지그(41)의 이동에서는 위치어긋남검출위치(P2)에서 검출된 다음의 2개의 피검사기판(11, 11)의 CxCy좌표에 있어서의 기준위치로부터의 어긋남량이 보정값으로서 사용되고, 검사지그(41)는 상승위치에 있어서, 다음에 위치어긋남검출위치(P2)로부터 반송되는 2개의 피검사기판(11, 11)에 대하여 각 접촉자(42)가 회로패턴의 소정의 접촉위치에 접촉할 수 있는 XY좌표상의 소정의 위치로 이동된다.
회전테이블(61)이 시계방향으로 90° 회전되고, 시각(t2)에서 그 회전동작이 정지되면 반입위치(P1)에서는 다음의 2개의 피검사기판(11, 11)을 홀더(13)에 재치하기 위해 반입부(2)의 승강아암의 하강이 개시된다(제어신호(CS12)가 로우레벨로 천이). 시각(t3)에서 반입부(2)의 승강아암이 소정의 하강위치에 강하하면 승강아암을 그 하강위치에 지지하기 위해 제어신호(CS12)는 로우레벨로 유지된다. 한편 승강아암에 파지되어 있는 2개의 피검사기판(11, 11)을 홀더(13)의 기판지지기구(70)에 재치하기 위해 승강아암의 척의 개방이개시된다(제어신호(CS11)가 로우레벨로 천이).
그리고 시각(t4)에서 승강아암의 척이 완전히 개방되면 2개의 피검사기판(11, 11)은 홀더(13)의 기판지지기구(70)에 재치되고, 승강아암의 척은 개방상태로 유지되며(제어신호(CS11)를 로우레벨로 유지), 소정의 시간을 경과한 시각(t5)에 승강아암을 대피시키기 위해 승강아암의 상승위치로의 상승동작이 개시된다(제어신호(CS12)를 하이레벨로 천이). 시각(t6)에서 승강아암이 소정의 상승위치에 상승으로 하면 승강아암은 그 상승위치에 지지되고(제어신호(CS12)를 하이레벨로 유지), 홀더(13)에 재치된 2개의 피검사기판(11, 11)을 고정하기 위해 기판지지기구(70)의 캠기구(80)의 클램프동작이 개시되고(제어신호(CS13)를 로우레벨로 천이), 시각(t7)에서 피검사기판(11)의 고정이 완료로 하면 그 상태가 유지된다(제어신호(CS13)를 로우레벨로 유지).
위치어긋남검출위치(P2)에서는 시각(t2)에서 회전테이블(61)의 회전동작이 정지되면 카메라(31)에 의한 위치결정마크(12A∼12D)의 촬상동작이 개시된다. 이 촬상동작은 회전테이블(61)이 시각(t10)에서 다음의 회전동작을 개시하기까지 실시된다. 위치결정마크(12A∼12D)의 촬상동작은 각각 시각(t2, t4, t6, t8)의 타이밍으로 실시된다. 이들 타이밍의 간격은 카메라(31)의 촬상동작과 카메라(31)의 이동동작에 요하는 시간에 의거하여 적당하게 설정되어 있다.
카메라(31)는 위치결정마크(12A)의 CxCy좌표에 있어서의 기준위치에 설정되어 있기 때문에 시각(t2)에서 회전테이블(61)의 회전동작이 정지되었을 때에는 반송된 2개의 피검사기판(11, 11)의 위치결정마크(12A)가 카메라(31)의 화상테두리에들어가 있다. 이 때문에 시각(t2)에서 회전테이블(61)의 회전동작이 정지되는 동시에, 카메라(31)에 의한 위치결정마크(12A)의 촬상처리가 시각(t2a)까지 실시된다(제어신호(CS21)가 하이레벨로 반전). 또한 시각(t2)으로부터 시각(t2a)까지의 시간은 카메라(31)의 촬상동작에 요하는 시간이다.
시각(t2a)에서 카메라(31)의 위치결정마크(12A)의 촬상ㆍ위치검출처리가 종료되면, 계속해서 위치결정마크(12B)의 촬상ㆍ위치검출처리를 하기 위해 카메라(31)가 위치결정마크(12B)의 CxCy좌표에 있어서의 기준위치로 이동된다(제어신호(CS22)가 하이레벨로 반전). 그리고 시각(t4)에서 카메라(31)의 이동처리가 종료되면(제어신호(CS22)가 로우레벨로 반전), 카메라(31)에 의한 위치결정마크(12B)의 촬상ㆍ위치검출처리가 시각(t4)까지 실시된다(제어신호(CS21)가 하이레벨로 반전). 시각(t4)으로부터 시각(t4a)까지의 시간도 카메라(31)의 촬상동작에 요하는 시간으로, 시각(t2)으로부터 시각(t2a)까지의 시간과 대략 동일하다.
이하 마찬가지로 하여 위치결정마크(12C)의 CxCy좌표에 있어서의 기준위치로의 카메라(31)의 이동처리와 촬상처리, 위치결정마크(12D)의 CxCy좌표에 있어서의 기준위치로의 카메라(31)의 이동처리와 촬상ㆍ위치검출처리가 실시된다. 그리고 시각(t8a)에서 위치결정마크(12D)의 촬상ㆍ위치검출처리가 종료되면, 다음에 반송되는 2개의 피검사기판(11, 11)의 위치결정마크(12A)를 즉시 촬상할 수 있도록 하기 위해 카메라(31)를 위치결정마크(12A)의 CxCy좌표에 있어서의 기준위치로 이동하는 처리가 실시된다(시각(t8a)으로부터 시각(t10)까지 제어신호(CS22)를 하이레벨로 반전). 또한 카메라(31)의 이동처리의 기간에 위치결정마크(12A∼12D)의 촬상화상을 이용한 2개의 피검사기판(11, 11)의 CxCy좌표에 있어서의 기준위치로부터의 어긋남량의 연산처리가 실시되고, 그 처리결과가 RAM에 기억된다.
검사위치(P3)에서는 시각(t2)에서 회전테이블(61)의 회전동작이 정지되면 반송된 2개의 피검사기판(11, 11)의 검사처리가 개시된다. 우선 검사지그(41)의 소정의 하강위치로의 강하가 개시되고(제어신호(CS32)를 하이레벨로 천이), 시각(t3)에서 강하가 종료되면 검사지그(41)를 그 위치에 지지하고(제어신호(CS32)를 하이레벨로 유지. 이 상태에서 접촉자(42)는 한쪽의 피검사기판(11)의 소정의 접촉위치에 누름접합된다), 테스터컨트롤러(46) 및 스캐너(47)에 의한 한쪽의 피검사기판(11)의 회로패턴의 검사처리가 실시된다(제어신호(CS33)를 하이레벨로 반전).
그리고 시각(t4)에서 한쪽의 피검사기판(11)의 검사처리가 종료되면 검사지그(41)의 소정의 상승위치로의 상승이 개시되고(제어신호(CS32)를 로우레벨로 천이), 시각(t5)에서 상승이 종료되면 다른쪽의 피검사기판(11)의 검사처리를 실시하기 위해 검사지그(41)를 다른쪽의 피검사기판(11)에 대향하는 소정의 상승위치로 이동시킨다(제어신호(CS31)를 하이레벨로 반전). 시각(t7)에서 검사지그(41)의 이동처리가 종료되면 한쪽의 피검사기판(11)의 검사처리와 똑같이 검사지그(41)를 소정의 하강위치에 강하시키고(제어신호(CS32)를 하이레벨로 천이), 시각(t8)으로부터 시각(t9)에서 테스터컨트롤러(46) 및 스캐너(47)에 의한 다른쪽의 피검사기판(11)의 회로패턴의 검사처리가 실시되고(제어신호(CS33)를 하이레벨로반전), 이에 따라 2개의 피검사기판(11, 11)의 검사처리는 종료된다.
시각(t9)에서 2개의 피검사기판(11, 11)의 검사처리가 종료되면, 다음에 검사위치(P3)에 2개의 피검사기판(11, 11)이 반송되면 즉시 한쪽의 피검사기판(11)의 검사처리를 실시할 수 있도록 검사지그(41)는 소정의 상승위치에 상승되고(제어신호(CS32)를 로우레벨로 천이), 시각(t10)에서 회전테이블(61)의 회전이 개시되면 그와 동시에 한쪽의 피검사기판(11)에 대향하는 소정의 상승위치로의 이동이 실시된다(제어신호(CS31)를 하이레벨로 반전).
검출위치(P4)에서는 시각(t2)에서 회전테이블(61)의 회전동작이 정지되면 반송된 검사완료의 2개의 피검사기판(11, 11)을 반출하기 위해 반출부(5)의 승강아암이 하강위치에 강하된다(제어신호(CS42)가 로우레벨로 천이). 시각(t3)에서 반출부(5)의 승강아암의 강하가 완료되면, 계속해서 홀더(13)의 기판지지기구(70)에 의한 피검사기판(11)의 클램프가 해제된다(제어신호(CS41)가 하이레벨로 천이). 시각(t4)에서 기판지지기구(70)에 의한 클램프의 해제가 완료되면 승강아암의 척의 폐쇄가 실시되고(제어신호(CS43)가 하이레벨로 천이), 시각(t5)에서 승강아암의 척의 폐쇄(승강아암에 의한 2개의 피검사기판(11, 11)의 파지)가 완료되면 척의 폐쇄상태를 유지하여 시각(t6)에서 승강아암의 소정의 승강위치로의 상승동작이 개시된다(제어신호(CS42)가 하이레벨로 천이). 그리고 시각(t7)에서 승강아암의 승강동작이 완료되면 승강아암은 그 승강위치에 지지된다(제어신호(CS42)가 하이레벨로 유지).
그 후는 홀더(13)의 기판지지기구(70)의 캠기구(80)는클램프상태(제어신호(CS41)를 로우레벨로 유지)로 반입위치(P1)에 반송되고, 반출부(5)의 승강아암은 승강위치에서 수납기(8)측으로 이동되어 2개의 피검사기판(11, 11)을 수납기(8)에 배출한다.
상기와 같이 본 실시형태에 관련되는 기판검사장치(1)에서는 시각(t0)∼시각(t10)의 구간에 나타낸 제어처리가 반복되고, 반입위치(P1), 위치어긋남검출위치(P2), 검사위치(P3) 및 반출위치(P4)에서 피검사기판(11)의 반입, 위치어긋남검출, 검사, 반출이 동시에 병행처리되기 때문에 다수의 피검사기판(11)의 회로패턴의 검사를 단시간으로 실시할 수 있다.
또한 본 발명에 관련되는 기판검사장치(1)는 상기한 실시형태의 구체적 구성에 한정되는 것은 아니고, 필요에 따라서 적절히 구성을 변형, 추가, 치환, 또는 삭제한 구성으로 해도 좋은 것은 말할 것도 없다.
예를 들면 본 실시형태에서는 2개의 피검사기판(11, 11)을 회전테이블(61)상의 서로 직교하는 4개의 스테이션에 배치하여 검사를 실시하는 구성으로 했는데, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 피검사기판(11, 11)을 회전테이블(61)상의 5 이상의 스테이션에 배치하여 검사를 실시하는 구성으로 해도 좋다. 또 1개의 스테이션에 배치하는 피검사기판의 수는 1개이어도 좋고, 또는 3개 이상으로 해도 좋다.
상기 실시형태에서는 피검사기판(11)상의 배선패턴에 따라서 배열된 접촉자(42)를 배선기판상의 소정 검사점에 접촉시키고, 그들 접촉자(42)에 차례로 선택적으로 통전함으로써 피검사기판(11)상의 배선의 단선, 단락을 검사하는, 이른바 데디케이트(전용)타입의 핀지그가 개시되어 있는데, 접점 또는 프로브가 격자상으로 규칙적으로 배열되고, 변환판 또는 변환장치를 통하여 그들 접점 또는 프로브가 피검사기판의 검사점에 차례로 전기적으로 접속되는, 이른바 유니버설(범용)타입의 지그나, 핀이나 프로브를 직접 검사점에 접촉시키지 않고 정전용량결합을 통하여 검사신호를 검출하거나, 전자유도를 이용하여 검사전류를 배선에 야기하거나, 레이저광을 검사점에 조사하여 광전효과에 의해 방출되는 전자를 포착해서 검사신호를 얻는 것 등 여러 가지 것이 적용 가능하며, 기판검사장치의 타입에는 한정되지 않는다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 둘레가장자리부에 적어도 4개의 기판지지수단이 설치된 회전테이블을 회전시켜서 각 기판지지수단을 해당 회전테이블의 주위에 설치된 반입부, 위치어긋남검출부, 검사부 및 반출부에 반송하고, 피검사기판의 반입, 기준위치로부터의 어긋남량의 검출, 기판검사 및 검사완료의 피검사기판의 반출을 연속하여 실시하도록 했기 때문에 피검사기판의 반입, 위치어긋남검출, 검사 및 반출의 각 처리가 병행하여 실시되어 다수의 피검사기판의 배선패턴의 검사를 단시간으로 실시할 수 있다(청구항 1∼16).
또한 검사위치에서는 위치어긋남검출수단에서 검출된 피검사기판의 기준위치로부터의 어긋남량을 이용하여 검사지그와 피검사기판의 상대위치가 정확히 보정되기 때문에 회전테이블에 탑재시에 피검사기판이 기준위치로부터 어긋난 경우에도 위치어긋남의 영향을 받는 일 없이 고정밀도이고 신뢰성이 높은 검사를 실시할 수있다(청구항 1∼16).
또 위치어긋남검출위치에 설치된 촬상수단에서 위치어긋남검출위치에 반송된 피검사기판의 위치결정마크를 촬상하고, 그 촬상화상을 이용하여 산출되는 촬상수단의 시야내에 있어서의 위치결정마크의 상의 촬상수단의 광축으로부터의 어긋남량과, 촬상수단이 소정 위치로부터 위치결정마크의 상을 시야내에 포착하기까지의 촬상수단의 이동량에 의거하여 피검사기판의 검사기준위치로부터의 어긋남량을 연산하도록 했기 때문에 비접촉으로 피검사기판의 검사기준위치로부터의 어긋남량을 정확히 검출할 수 있다(청구항 3, 12).
또 회전테이블의 소정 위치에 원점마크를 설치하고, 회전테이블을 소정 각도 회전시켜서 해당 회전테이블을 위치어긋남검출위치로 이동시키는 동시에, 촬상수단에서 그 원점마크를 촬상하고, 그 촬상화상으로부터 기계적 오차에 기인하는 원점마크와 촬상수단의 상대위치의 어긋남량을 구하여 피검사기판의 기준위치로부터의 어긋남량을 보정하도록 했기 때문에 피검사기판의 위치어긋남보정을 고정밀도로 실시할 수 있다. 이에 따라 기판검사의 검사정밀도가 보다 향상한다(청구항 5, 14).
또 회전테이블에 설치한 보조촬상수단에서 검사지그에 형성된 지그위치결정마크를 촬상하고, 그 촬상화상을 이용하여 산출되는 보조촬상수단의 시야내에 있어서의 지그위치결정마크상의 보조촬상수단의 광축에 대한 위치정보와, 보조촬상수단이 소정 기준위치로부터 지그위치결정마크의 상을 시야내에 포착하기까지의 검사지그의 이동량으로부터 검사지그와 회전테이블의 상대위치어긋남량을 연산하도록 했기 때문에 검사지그와 회전테이블의 상대적 기준위치가 설계값으로부터 어긋나 있었던 경우에도 그 어긋남의 영향을 받는 일 없이 고정밀도이고 신뢰성이 높은 검사를 실시할 수 있다(청구항 6, 15).
또 회전테이블에 설치된 보조촬상수단과 장치본체측에 설치된 전력공급수단 및 연산수단을 회전테이블의 하부에 설치한 접점에 의하여 보조촬상수단이 검사지그의 지그위치결정마크를 향하는 위치에 설정되었을 때에 접속하는 구성으로 했기 때문에 보조촬상수단과 전력공급수단 및 연산수단의 접속이 효율적으로 된다(청구항 7, 8).
또 피검사기판의 서로 이웃하는 2변이 각각 맞닿는 제 1 맞닿음부와 제 2 맞닿음부와, 피검사기판의 다른 2변에 각각 작용하여 해당 피검사기판을 제 1 맞닿음부와 제 2 맞닿음부에 밀어누르는 제 1 밀어누름부와 제 2 밀어누름부와, 제 1, 제 2 밀어누름부를, 피검사기판을 밀어누르는 밀어누름위치와 피검사기판을 밀어누름으로부터 해방하는 해방위치로 전환하는 전환수단으로 기판지지수단을 구성했기 때문에 피검사기판을 회전테이블상의 검사기준위치에 고정밀도로 위치결정하여 클램프할 수 있는 동시에, 필요에 따라서 언클램프상태로 전환할 수 있다(청구항 9). 또 전환수단에, 보통은 제 1, 제 2 밀어누름부에 작용하는 캠기구와, 기판지지수단이 반입위치 및 반출위치에 왔을 때 상기 캠기구에 작용하여 제 1, 제 2 밀어누름부를 해방위치로 하는 해제수단을 구비함으로써 피검사기판은 반입위치를 떨어진 후 반출위치까지 이송되기까지의 사이 기계적으로 지지된다(청구항 10).

Claims (16)

  1. 반입위치, 위치어긋남검출위치, 검사위치 및 반출위치가 소정의 간격을 갖고 원주상에 설치되고, 소정 단위의 피검사기판이 이 원주를 따라서 소정의 간격으로 반송되며, 각 위치에서 상기 피검사기판의 반입, 그 피검사기판의 기준위치로부터의 어긋남량의 검출, 그 피검사기판의 배선의 검사, 검사완료의 피검사기판의 반출이 병행처리되는 기판검사장치에 있어서,
    상기 원주와 동심으로 설치되고, 둘레가장자리부에 적어도 4개의 상기 소정 단위의 피검사기판을 지지하는 기판지지수단이 소정의 간격으로 설치된 회전테이블과,
    상기 회전테이블의 각 기판지지수단에 지지된 피검사기판을 상기 반입위치로부터 위치어긋남검출위치, 검사위치 및 반출위치에 반송하기 위해 상기 회전테이블을 소정의 각도씩 회전구동하는 테이블구동장치와,
    상기 반입위치에 설치되고, 상기 소정수의 피검사기판을 상기 회전테이블의기판지지수단에 반입하는 반입장치와,
    상기 위치어긋남검출위치에 설치되고, 상기 회전테이블에서 반송된 피검사기판의 기준위치로부터의 어긋남량을 검출하는 위치어긋남검출수단과,
    상기 검사위치에 설치되고, 상기 회전테이블에서 반송되어 온 피검사기판의 배선을 검사지그를 통하여 검사하는 검사장치와,
    상기 위치어긋남검출수단에서 검출된 어긋남량의 데이터에 의거하여 검사위치에 있어서의 피검사기판과 상기 검사지그의 상대위치를 보정하는 보정수단과,
    상기 반출위치에 설치되고, 상기 회전테이블에서 반송되어 오는 검사완료피검사기판을 해당 회전테이블로부터 반출하는 반출수단을 구비한 것을 특징으로 하는 기판검사장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치어긋남검출수단은 상기 피검사기판에 설치된 위치결정마크를 검출하는 마크검출수단과, 그 마크검출수단을 상기 회전테이블과 평행한 평면에서 구동하는 구동수단과, 상기 마크검출수단의 소정 위치로부터 마크를 검출하기까지의 이동량에 의거하여 상기 피검사기판의 기준위치로부터의 어긋남량을 연산하는 어긋남량연산수단을 구비한 것을 특징으로 하는 기판검사장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 마크검출수단은 광축과 소정의 크기의 시야를 갖는 촬상수단을 구비하고, 어긋남량연산수단은 상기 촬상수단이 상기 소정 위치로부터 피검사기판의 위치결정마크의 상을 시야내에 포착하기까지의 촬상수단의 이동량과 촬상수단의 시야내에 있어서의 위치결정마크의 상의 촬상수단의 광축으로부터의 어긋남량에 의거하여 피검사기판의 기준위치로부터의 어긋남량을 연산하는 것을 특징으로 하는 기판검사장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 마크검출수단을 그 기계적 원점에 위치결정하는 원점위치결정수단을 구비하고, 상기 피검사기판의 어긋남량은 그 기계적 원점을 원점으로 하는 좌표계상의 좌표로서 구해지는 것을 특징으로 하는 기판검사장치.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 회전테이블이 소정 각도 회전했을 때 상기 기계적 원점에 위치결정된 촬상수단의 광축과 설계상 소정 위치관계가 되는 회전테이블상의 위치에 형성된 원점마크와, 상기 회전테이블을 상기 소정 각도 회전했을 때에 있어서의 원점마크를 촬상수단에 의해 검출하고, 기계적 오차에 기인하는 원점마크와 촬상수단의 상대위치의 어긋남량을 구하는 보정어긋남량검출수단과, 그 어긋남량에 따라서 피검사기판의 기준위치로부터의 어긋남량데이터를 보정하는 보정수단을 구비한 것을 특징으로 하는 기판검사장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    검사지그의 회전테이블에 면하는 소정 위치에 설치된 지그위치결정마크와, 검사지그를 기계적 원점에 설정하는 설정수단과, 회전테이블이 소정 각도 회전했을 때 기계적 원점에 있는 검사지그의 지그위치결정마크와 소정 위치관계가 되는 위치에 설치된 보조촬상수단과, 회전테이블이 소정 각도 회전하고, 보조촬상수단이 지그위치결정마크와 소정 위치관계에 설정되었을 때 검사지그를 구동하며, 보조촬상수단이 소정 기준위치로부터 지그위치결정마크의 상을 시야내에 포착하기까지의 검사지그의 이동량과 보조촬상수단의 시야내에 있어서의 지그위치결정마크상의 보조촬상수단의 광축에 대한 위치정보로부터 검사지그와 회전테이블의 상대위치어긋남량을 연산하는 연산수단을 구비한 것을 특징으로 하는 기판검사장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 보조촬상수단에 전력을 공급하는 전력공급수단과 상기 연산수단은 상기 회전테이블과는 별개체의 장치본체에 설치되고, 보조촬상수단이 검사지그의 지그위치결정마크를 향하는 위치에 설정되었을 때 서로 접촉하여 전기적으로 접속되는 접점을 통해서 상기 연산수단 및 전력공급수단은 상기 보조촬상수단에 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 기판검사장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 접점은 회전테이블에 설치되고, 검사지그와 회전테이블의 상대위치설정확인을 위해 상기 보조촬상수단이 이동하는 각도를 커버해야 하여 회전테이블과 동심으로 연장되는 도체와, 장치본체측에 설치되고, 도체에 접촉하는 접촉위치와 도체로부터 떨어진 비접촉위치의 사이를 이동 가능한 브러시와, 보조촬상수단이 촬상동작을 할 때에 상기 브러시를 접촉위치로 이동시키는 이동장치를 구비한 것을 특징으로 하는 기판검사장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 피검사기판은 평면에서 보아 대략 직사각형상을 이루고, 상기 기판지지수단은 피검사기판의 서로 이웃하는 2변의 한쪽이 맞닿는 제 1 맞닿음부와, 그 2변의 다른쪽이 맞닿는 제 2 맞닿음부와, 상기 피검사기판의 2변의 한쪽에 대향하는 변에 작용하여 피검사기판을 제 1 맞닿음부에 밀어누르는 제 1 밀어누름부와, 상기 피검사기판의 2변의 다른쪽에 대향하는 변에 작용하여 피검사기판을 제 2 맞닿음부에 밀어누르는 제 2 밀어누름부와, 그들 제 1, 제 2 밀어누름부를, 피검사기판을 밀어누르는 밀어누름위치와 피검사기판을 밀어누름으로부터 해방하는 해방위치로 전환하는 전환수단을 구비한 것을 특징으로 하는 기판검사장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 전환수단은 보통은 제 1, 제 2 밀어누름부가 밀어누름위치에 위치하도록 해당 제 1, 제 2 밀어누름부에 작용하는 캠기구와, 상기 기판지지수단이 상기 반입위치 및 반출위치에 왔을 때 상기 캠기구에 작용하여 제 1, 제 2 밀어누름부를 해방위치로 하는 해방수단을 구비한 것을 특징으로 하는 기판검사장치.
  11. 소정 각도간격을 갖고 복수의 기판지지수단이 배치된 회전테이블상을 상기 소정 각도간격씩 회전하고, 그 소정 각도마다 배치된 반입위치, 위치어긋남검출위치, 검사위치 및 반출위치에 차례로 기판지지수단을 이동하는 스텝과,
    상기 반입위치에 있어서, 피검사기판을 기판지지수단에 부착하고, 고정하며,상기 위치어긋남검출위치에 있어서, 피검사기판의 기준위치로부터의 어긋남량을 검출하고, 상기 검사위치에 있어서, 피검사기판의 기준위치로부터의 어긋남량에 따라서 검사지그와 회전테이블의 상대위치를 조절한 후 피검사기판의 배선의 검사를 실시하고, 상기 반출위치에 있어서, 검사완료의 피검사기판을 기판지지수단으로부터 꺼내는 각 공정을 동시병행적으로 실시하는 스텝으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판검사방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    피검사기판의 기준위치로부터의 어긋남량의 검출공정은 광축과 소정의 시야를 가진 촬상수단을 그 기계적 원점에 위치결정하는 원점설정스텝과, 그 촬상수단을 기계적 원점으로부터 피검사기판에 형성된 위치결정마크의 상이 시야내에 들어가기까지 이동하는 스텝과, 상기 촬상수단이 위치결정마크를 시야내에 포착하기까지 이동한 이동량과 촬상수단의 시야내에 있어서의 위치결정마크의 상과 촬상수단의 광축의 어긋남량에 의거하여 피검사기판의 기준위치로부터의 어긋남량을 연산하는 스텝으로 이루어지고, 검사공정에 있어서, 그 어긋남량에 의거하여 피검사기판에 대한 검사지그의 상대위치를 조정하는 것을 특징으로 하는 기판검사방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 위치결정마크는 각 피검사기판의 소정 위치에 각각 2개씩 형성되고, 상기 촬상수단은 그들 위치결정마크를 차례로 시야에 포착하며, 그 기계적 원점을 원점으로 하는 좌표계의 좌표로서 위치결정마크의 위치를 검출하고, 기준위치로부터의 어긋남량을 연산하는 것을 특징으로 하는 기판검사방법.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 회전테이블을 소정량 구동하여 해당 회전테이블상의 소정 장소에 형성된 원점마크를 기판어긋남검출위치에 설정하고, 상기 촬상수단에 의해 기계적 원점으로부터 그 원점마크를 시야에 포착하기까지의 이동량과 그 시야에 있어서의 원점마크의 상과 촬상수단의 광축의 어긋남량에 의거하여 회전테이블과 촬상수단의 상대적 기준위치로부터의 어긋남량을 산출하고, 그 어긋남량에 의거하여 검사지그와 피검사기판의 상대위치조정으로 보정을 가하는 것을 특징으로 하는 기판검사방법.
  15. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    회전테이블의 소정 위치에 설치되고, 광축과 소정의 시야를 가진 보조촬상장치를, 해당 회전테이블을 소정량 구동하여 상기 검사위치에 설정하고, 검사지그의 회전테이블을 향하는 위치에 형성된 한 쌍의 지그위치결정마크의 상이 차례로 보조촬상장치의 시야에 포착되도록 검사지그를 구동하고, 그 때의 검사지그의 기계적 원점으로부터의 이동량과 지그위치결정마크의 보조촬상장치시야에 있어서의 광축으로부터의 어긋남량으로부터 검사지그와 회전테이블의 상대적 기준위치로부터의 어긋남량을 연산하고, 그 연산결과에 의거하여 검사지그와 피검사기판의 상대위치조정으로 보정을 가하는 것을 특징으로 하는 기판검사방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    기준검사지그를 이용하여 검사지그와 회전테이블의 상대기준위치로부터의 어긋남량연산을 위한 공정을 실시하는 것을 특징으로 하는 기판검사방법.
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